Friksjonskraften er et interessant eksperiment. Beregning av gjennomsnittsverdien av friksjonskraften på laminatet

RULLING OG SKYVING

Plasser boken på en vinkel og legg en blyant på den. Vil det skli eller vil det ikke skli?
Det kommer an på hvordan du setter det. Hvis du legger den langs skråningen, vil blyanten ikke skli selv med en stor skråning. Hva om på tvers?
Å, som det rullet! Spesielt hvis den er rund, ikke sekskantet.

Du kan si: tenk, jeg har også en vitenskapelig erfaring! Hva er interessant i det?
Og det interessante med dette eksperimentet er at når blyanten ruller, er friksjonen mye mindre enn når den kryper. Det er lettere å rulle enn å dra. Eller, som fysikere sier, rullende friksjon er mindre enn glidende friksjon.

Det er derfor folk oppfant hjul. I gamle tider var hjul ikke kjent, og selv om sommeren ble varer fraktet på sleder. På veggen til et gammelt tempel i Egypt er det skåret ut et bilde: en enorm steinstatue blir kjørt over bakken på en slede.

Ruller, og deretter hjul, dukket opp allerede for flere tusen år siden, glidende friksjon ble erstattet av mer fordelaktig rullefriksjon.

Moderne teknologi har tatt det neste viktige skrittet: lagrene har dukket opp, som er glidende, kule og ruller.

For å flytte en tykk bok på bordet med én finger, må du gjøre litt innsats.

Og legger du to runde blyanter under boken, som i dette tilfellet vil være rullelager, vil boken lett bevege seg fra et lett trykk med lillefingeren.

Siden rullefriksjon er mye mindre enn glidfriksjon, prøver de i teknologien å erstatte glidelagre med kule- eller rullelager. Selv på en vanlig voksensykkel er det kulelager i hjulnavene, i rattstammen, på veivakselen, på pedalakslene.
Biler, motorsykler, traktorer, jernbanevogner - alle disse maskinene ruller på kule- og rullelager.

HVILE FRIKSJON

Plasser en sekskantet blyant på toppen av boken parallelt med ryggraden. Løft sakte den øvre kanten av boken til blyanten begynner å gli ned. Reduser hellingen på boken litt og fest den i denne posisjonen ved å plassere noe under den.

Nå vil ikke blyanten, hvis du setter den på boken igjen, flytte ut. Den holdes på plass av friksjonskraften - kraften til statisk friksjon. Men hvis denne kraften er litt svekket - og for dette er det nok å klikke på boken med fingeren - og blyanten vil krype ned til den faller på bordet. Det samme eksperimentet kan for eksempel gjøres med et pennal, en fyrstikkeske, et viskelær osv.

Friksjonskraften ved bevegelse (under andre identiske forhold) er vanligvis mindre enn friksjonskraften til hvile. I dette tilfellet klarte hun ikke å holde blyanten på skråplanet.
Tenk forresten på hvorfor det er lettere å trekke en spiker ut av brettet hvis du roterer den rundt aksen?

ACROBAT HJUL GÅR

Før vi er ferdige med å snakke om friksjon, la oss lage en morsom leke til.
Klipp ut en akrobatfigur fra tykt papir. Sett den på en penn satt inn på en skarpt spisset rund blyant. En dag er nå en blyant med en akrobat skrått inn i saksringen. Hold saksene horisontalt, flytt dem forsiktig i en sirkel.

Ah, hvordan akrobaten vår gikk på hjul!
Han er involvert i to bevegelser samtidig. Først beskriver enden av pennen med akrobaten på spissen store sirkler. Og for det andre glir ikke håndtaket langs ringen på saksen, men ruller over den. Og håndtaket roterer sammen med akrobaten rundt sin akse. Fra kombinasjonen av disse to bevegelsene oppnås slike fantastiske hjul. En levende akrobat vil neppe kunne gjenta dem!

Hvor er friksjonen, spør du?
Ja, i saksringen. Hvis det ikke var der, ville håndtaket umiddelbart falle ned, det ville ikke være i stand til å holde selv i en skrå stilling. Og en ting til: hvis det ikke var friksjon mellom ringen og håndtaket, ville ikke håndtaket løpe rundt ringen og akrobaten ville ikke tumle så vakkert.

BREMS I EGGET

Erfaring 1

Heng et rått egg på en tynn snor. For å forhindre at strengen sklir av det vertikalt plasserte egget, bruk teip ved å feste små biter av den på stedene der snoren er plassert.

Heng et hardkokt egg i nærheten. Vri hver streng med egget i én retning i samme antall omdreininger. Når lissene er vridd, slipper du eggene samtidig. Du vil se at et kokt egg oppfører seg annerledes enn et rått: det snurrer mye raskere.

I et rått egg prøver proteinet og eggeplommen å forbli stasjonært (dette er tregheten deres), og ved deres friksjon mot skallet bremser det rotasjonen.

I et kokt egg er ikke proteinet og eggeplommen lenger flytende stoffer og sammen med skallet ser det ut til å være ett helt, så det er ingen bremsing og egget roterer raskere.

Dette eksperimentet kan gjøres uten å henge eggene: bare vri dem med fingrene på en stor tallerken.

Erfaring 2

Det er enda mer interessant å gjøre et slikt eksperiment.
Ta to like kasseroller med to ører (du kan også bruke leker). Koble ørene med et tau eller en tynn ledning, og bind enda et tau til midten slik at pannen er i balanse. Heng begge pottene på disse tauene og hell vann i den ene av dem, og samme mengde frokostblanding i den andre. Vri nå tauene like mange omdreininger og slipp. Resultatet vil være likt forsøket med egg.

Når pannene har snurret, prøv å stoppe dem raskt, og slipp dem deretter igjen. Det viser seg at potten med vann fortsetter å rotere. Vel, hvordan kan du forklare dette fenomenet?

Kilder: F. Rabiz "Eksperimenter uten instrumenter"; "Morsom fysikk" L. Galpershtein

1. Introduksjon

Hensikten med dette arbeidet– å studere problemstillinger knyttet til forekomsten av friksjon. Dette temaet, som ser ut til å være kjent i lang tid, gjenstår relevant, siden spørsmålet om friksjonskraften ikke er fullstendig løst av verken fysikere eller matematikere, mens friksjon er et av de viktigste problemene, for eksempel for maskinteknikk. En oppgave arbeid - å gjennomføre eksperimenter som lar oss undersøke hva friksjonskraften avhenger av. På denne måten, studieobjekt er friksjon.

Hypotese : en verden uten friksjon ville være ugjenkjennelig og forferdelig. Det ville ikke være noen utvikling av sivilisasjonen, fordi våre forfedre brukte den til å trekke ut brannen . Teknologisk fremgang i fravær av hjulet skulle være noe annet.Det er også mulig at friksjon er en av kildene til jordens indre varme.

Praktisk betydning arbeidet er at det er viet til teorien om friksjon, som fortsatt ikke er komplett. Men for å tiltrekke seg nye fremtidige forskere, må de være interessert i problemet. Og for dette kan du bruke materialet til dette arbeidet.

Nyheten i verket vil være hypotesen om reduksjon av molekylær friksjon under store fjellkjeder på grunn av høyt trykk. Og dette bør føre til økt mobilitet. Det vil si å øke muligheten for jordskjelv.

2. Grunnleggende spørsmål om friksjonsteorien

2.1. En verden uten friksjon

La oss først fantasere litt og forestille oss hva som ville skje hvis friksjonen forsvant? En bil i bevegelse vil ikke kunne stoppe, og en stillestående vil ikke kunne bevege seg. Fotgjengere vil falle på asfalten og vil ikke kunne reise seg. Også der gulvet er under. de viser seg plutselig å være nakne, da trådene i stoffene holdes av friksjon. Alle møblene i rommet vil gli inn i ett hjørne. Tallerkener og glass vil også gli av bordet. Spiker og skruer vil sprette ut av veggene. Ikke en eneste ting kan holdes i hånden. Å ta og bla i boken vil også bli et problem.

Det er interessant å tenke opp og snakke om den umiddelbare sterke nedgangen i friksjon i boken for barn "Øya av uerfarne fysikere". "Alle deler av bilen basert på bruk av friksjon - bremser, clutch, drivreim - sluttet å fungere, og de delene som friksjon var en hindring for begynte å bevege seg enda raskere. Derfor fortsatte motoren å fungere og økte til og med antall omdreininger - friksjonen i sylindrene og lagrene bremset den ikke lenger ... ". Men bilen kunne ikke bevege seg, da friksjonen mellom dekkene og asfalten forsvant. Dermed snurret hjulene, og bilen sto stille. Beskrivelsen av den samme verden er gitt i diktet:

Her er hva den berømte sveitsiske fysikeren, nobelprisvinneren Charles Guillaume skriver: «Tenk deg at friksjon kan elimineres fullstendig. Da vil ingen kropper, enten de er så store som en steinblokk eller så små som et sandkorn, noen gang hvile på hverandre: alt vil gli og rulle til det er på samme nivå. Hvis det ikke var friksjon, ville jorden vært en ball uten støt, som en væske.

2.2. To årsaker til friksjon

De to viktigste oppfinnelsene - hjulet (fig. 1) og å lage ild (fig. 2) - henger nettopp sammen med ønsket om å redusere eller øke effekten av friksjon.

Friksjon er et resultat av mange årsaker. De viktigste er to. Først klamrer hakkene på den ene overflaten seg til ruheten til den andre. Dette såkalte geometrisk friksjon (Fig. 3). For det andre, molekylær friksjon når overflatene på begge legemer er tilstrekkelig glatte. I dette tilfellet begynner tiltrekningen mellom molekylene deres å påvirke (fig. 4). Vitenskapen som studerer friksjon kalles tribologi (fra gresk "tribos" - friksjon). Friksjon - mekanisk motstand mot bevegelse som oppstår ved kontaktpunktet til to kropper presset mot hverandre når de beveger seg den ene i forhold til den andre. Motstandskraft F, rettet motsatt av kroppens bevegelse, kalles friksjonskraften. Lovene for tørr friksjon ble formulert i 1781 av Sh. O. Coulomb (1736 - 1806). De ble bestemt empirisk. Men lenge før det, blant de utallige vitenskapelige og kreative prestasjonene til Leonardo da Vinci, var formuleringen av friksjonslovene. Amonton og Coulomb introduserte konseptet friksjonskoeffisient som forholdet mellom friksjonskraft og belastning. Denne koeffisienten bestemmer friksjonskraften for ethvert par av kontaktmaterialer. Angitt med en gresk bokstav μ [mu]. Så langt er formelen:

F tr =µР,

hvor P - trykkkraft eller kroppsvekt, a F tr - friksjonskraft, er hovedformelen. Hennes variant:

F tr =μN ,

hvor N – støtte reaksjonsstyrken. . N =R. Tegninger, som viser alle kreftene som virker på stangen, se fig. 5.

Friksjonskoeffisienten avhenger ikke bare av hvilke materialer som er i kontakt, men også av hvor glatte kontaktflatene er. Mer presist kan formelen skrives, under hensyntagen til molekylær friksjon:

F = μ (N + S s 0 ),

hvor R 0 - ekstra trykk forårsaket av molekylær tiltrekningskrefter.

2.3. Typer friksjon

Det er friksjon ved hvile, glidning og rulling. Det viste seg at vanligvis kraften av glidende friksjon ved saktebevegelsen er mindre enn den statiske friksjonskraften (det vil si å starte). anheng studertfriksjonskraften under sakte filmkropper og fant ut at denne kraften ikke er avhengig avhastighet, men bare på bevegelsesretningen.Den minste er rullefriksjon. Derfor, når man flyttet tunge gjenstander (skip på land, steinblokker for konstruksjon), plasserte folk skøytebaner (vanlige tømmerstokker) under dem. En rund gjenstand (som en tønne) er lettere å rulle enn å dra. Bruken av lagre i teknologi er også basert på dette: kule- og rullelagre (fig. 6).

Et annet eksempel fra praksis, om forskjellene i bruken av friksjonstyper: hvis bilen bremser ved å skli (sklir), er bremselengden lengre enn under rullebremsing, når hjulet roterer og overflaten fester seg godt til veibanen. . Dette bør huskes av både sjåføren og fotgjengerne som krysser gaten!

3. Moderne bilde av friksjon

Som en av grunnleggerne av friksjonsvitenskapen, F. Bowden, figurativt uttrykte det: «påleggingen av to faste legemer, den ene oppå den andre, ligner påleggingen av de omvendte sveitsiske alpene på de østerrikske alpene - kontaktområdet viser seg å være veldig liten» (fig. 7). Fotografier av ulike overflater tatt med mikroskop bekrefter sammenligningen med fjell (fig. 8.9). Når de prøver å bevege seg, klamrer de spisse «fjelltoppene» seg til hverandre og knuser toppene. Når du prøver å skifte i horisontal retning, begynner den ene toppen å bøye den andre, det vil si at den først prøver å jevne veien (fig. 10 a), og glir deretter langs den (fig. 10 b). Hvis en kropp trekkes av et dynamometer med konstant hastighet, dadet viser seg at kroppen selv beveger seg i rykk. Dbevegelsen viser seg å være oscillerende: stikking og gliding erstatter hverandre vekselvis.

4. vibrasjonsutjevning

Noen ganger er det viktig å unngå rykkvis bevegelse. For eksempel må en sveiserobot jevnt føre sveisemaskinen langs sveisen. Hvis det rykker, vil det på ett sted være overoppheting og platene som sveises vil bli forvrengt, og på et annet - sveising vil ikke forekomme i det hele tatt, siden enheten vil hoppe for raskt fremover. Vibrasjonsutjevning kan tjene som en av måtene å bekjempe disse rykkene. Under påvirkning av raske vibrasjoner begynner tørr friksjon å ligne flytende friksjon, siden partiklene berører hverandre verre på grunn av risting og bulkmaterialet fra faste partikler begynner å oppføre seg som en væske. Og spesielt kan den bevege seg lett. Og også her kan det være negative eksempler. Når de krysset Ladogasjøen på stormfulle høstdager, begynte noen skip som fraktet korn å svaie voldsomt fra side til side og kantret. Det viste seg at designerne trodde at kornet i lasterommet ville ligge urørlig på grunn av tørr friksjon, og knytte individuelle korn til hverandre. Men vibrasjonene gjorde at bulkmaterialet så ut som væske. Kornet begynte å oppføre seg som en væske og lente seg på den skrånende siden av skipet under transport, noe som fikk det til å kantre. Så snart effekten ble forstått, ble lasterommene delt inn i rom, som i de skipene som frakter ekte væsker.

5. Væskefriksjon

Når et fast legeme beveger seg i en væske eller gass, virker motstandskraften til mediet på det, som kan betraktes som en spesiell type friksjonskraft. Denne kraften er rettet mot kroppens bevegelse og bremser den. Hovedtrekket til motstandskraften er at den bare oppstår når kroppen beveger seg. Det avhenger av kroppshastigheten hans, samt av formen og størrelsen. Derfor får for eksempel biler en strømlinjeformet form, spesielt racing. I tillegg avhenger motstandskraften av tilstanden til kroppens overflate og viskositeten til mediet den beveger seg i. I væsker og gasser er det ingen statisk friksjonskraft.

Væskefriksjon er mye mindre enn tørrfriksjon, siden væskemolekyler lett kan bevege seg i forhold til hverandre. Derfor brukes smøring med hell for å redusere friksjonen.

5.1. Ha på. Smøremiddel

Som et resultat av friksjon blir delene av mekanismene utslitt og overflatene ødelagt. Smøring er en måte å bekjempe slitasje på.I dette tilfellet er begge friksjonsflatene dekket med beskyttende filmer av smøremiddelmolekyler.Friksjonskoeffisienten reduseres. Dette skjer fordi mmolekylene i en væske tiltrekkes av hverandre svakere enn molekylene til et fast stoff. Derfor, i nærvær av smøring mellom gnidningsflatene, glir de lett i forhold til hverandre.Utvikles for tidenforberedelser som tillater under drift, uten å gjøre en fullstendig demontering av komponenter og sammenstillinger, delvis gjenopprette slittefriksjonsflater med en samtidig økning i deres slitestyrke.

5.2. vannplaning

Vannplaning ser slik ut: på en våt vei glir dekket gjennom vannet som en glider, det vil si at hjulets kontakt med veien forsvinner. Bilen mister kontrollen. Studier har vist at når hastigheten øker, dukker det opp en vannrulle foran hjulet, og en vannkile vises under. Når hastigheten øker, øker effekten. Samtidig beveger ikke bilen seg på asfalt, men «flyter» på vann (fig. 11).

I tillegg til å studere det teoretiske materialet, utførte forfatterne av arbeidet en serie eksperimenter som lar dem uavhengig bestemme Ftr og avhengigheten av friksjonskoeffisienten på visse fysiske mengder eller forhold. Se vedlegg for resultater.

Sammenligning av friksjonskraften ved hvile, glidning og rulling (tabell 1). Foto.1,2.

Undersøkelse av friksjonskraftens avhengighet av kontaktflaten. For dette formålet ble stangen i det andre forsøket plassert på den andre siden (tabell 2). Et foto. 3.

Friksjonskraftens avhengighet av lasten (vekten av stangen og lastene) eller på annen måte av reaksjonskraften til støtten N (tabell 3).

Avhengighet av type stoff og prosessforholdene til to overflater (tabell 4-7).

Sida Friksjon F tr (eller friksjonskoeffisient  ) er praktisk talt uavhengig av hastighet ved lave relative bevegelseshastigheter for kontaktflatene. Men ifølge de studerte teoretiske materialene, med økende hastighet, reduseres friksjonskraften litt.

Generelle konklusjoner:

Friksjonskraft F tr er praktisk talt ikke avhengig av kontaktflate og hastighet (ved lave hastigheter).

Friksjonskraft F tr avhenger av belastningen (N \u003d P), av typen stoff og overflatebehandlingsforhold. Typisk varierer friksjonskoeffisientene fra 0,1 til 1,05 (0,1 1,05).

Verdien av friksjonskraften i synkende rekkefølge: friksjon av hvile, glidning, rulling. F tr hvile  F tr sk.  F st kval.

7. Regional komponent

I september 2002 gikk Kolka-breen ned i Nord-Ossetia. Is-slam-stein-strømmen avanserte nesten 20 km langs Genaldon River-dalen med en hastighet på rundt 150-200 km / t, og ødela bygninger, rekreasjonssentre og kraftledninger. Hovedantakelsene om årsakene til denne katastrofen er at det var et plutselig skifte på grunn av et kompleks av seismiske, vulkanske og meteorologiske årsaker. Denne isbreen tilhører kategorien pulserende. På tidspunktet for katastrofen var han ennå ikke "moden" for høsten. Dette ble bekreftet av dataene fra filming fra verdensrommet. Dermed holdt de statiske friksjonskreftene hele bremassen, men som følge av en ytre påvirkning som et sammenstøt eller eksplosjon på hele snømassen, skjedde det en prosess som ligner på vibrasjonsutjevning. Prosessens skjema: støt, partiklene steg opp, belastningen P reduserte, og følgelig ble friksjonen også mindre.

Når noen kropper beveger seg på overflaten til andre, oppstår det friksjon. Dette skjer når ruheten til en overflate fester seg til ruheten til en annen, eller når glatte overflater begynner å feste seg til hverandre på grunn av intermolekylær tiltrekning. Men som du vet, mellom molekyler er det ikke bare gjensidig tiltrekning. Hvis molekylene er for nær hverandre, vil de frastøte hverandre. Hypotesen er som følger: svært tunge litosfæriske plater med kontinenter og fjellsystemer utøver et så enormt trykk på de underliggende lagene at frastøtingen av molekyler begynner å påvirke. Dette fører til ekstra mobilitet for belastede områder av platen, sammenlignet med mindre belastede og dermed mindre bevegelige marginer. Resultatet vil være umuligheten av bevegelsen av hele komplekset som helhet. I dette tilfellet vil ytterligere belastninger av individuelle områder vises, noe som kan føre til jordskjelv som avlaster de resulterende mekaniske påkjenningene.

9. Konklusjon

Bare i USA jobber for tiden 1000 forskere med dette temaet, og mer enn 700 artikler publiseres årlig i verdensvitenskapen. Men som den kjente fysikeren R. Feynman vittig bemerket, er alle våre målinger for å bestemme friksjonskoeffisientene faktisk vurdering av tilfeller av "slam på gjørme"-friksjon. Mikroskoper av ulike design viser kompleksiteten til problemet. Figur 11 viser et atomkraftmikroskop. Selv for ham er det et problem, som består i det faktum at i luft er overflaten av prøven dekket med vanndamp opptil 20-30 molekyler tykke. Dermed lar dette temaet mange forskere jobbe med det i mange år fremover. Og forfatterne av dette arbeidet klarte også ikke bare å utføre standardeksperimenter og verifisere nøyaktigheten til den allerede kjente informasjonen om friksjonskraften, men også å uttrykke sin vitenskapelige hypotese om rollen til molekylær friksjon.

10. Litteratur

Agayan V. Dazen N. Hva skjer hvis friksjonen forsvinner?// Kvant. nr. 5. 1990.

Dombrovsky K. I. Island av uerfarne fysikere. - M .: Barnelitteratur, 1973.

Pervozvansky A.A. Friksjon er en kjent, men mystisk kraft.//Soros Educational Journal. nr. 2.1998.

Peryshkin A.V. Fysikk - 7. - M ..: Bustard, 2008.

Matveev A. Tribonics eller en dråpe smøremiddel.// Young Technician, nr. 1.1987.

Kravchuk A.S. Friksjon. "Modern Natural Science", v.Z.M.: Magister -Press. 2000.

7. Solodushko A.D. Eksperiment i studiet av friksjonskraften.//Fysikk på skolen. №5.2001

22.04.2016 09:30

Jobbtittel:

MBOU "OOSH №4"

By: Troitsk

Relevansen av dette emnet:

Hensikten med arbeidet mitt:

Oppgaver:

Forskningsmetoder:

Studieobjekt:

Studieemne:

"The Force of Friction Project"

Utdanningsavdelingen til Troitsk byadministrasjon

Byforskningskonferanse

elever på 5.-8. trinn ved kommunale utdanningsinstitusjoner

"De første skritt i vitenskapen"

Undersøkelse av friksjonskoeffisienten til sko

om forskjellig overflate

Jeg har gjort jobben:

student ved MBOU "OOSH No. 4"

Butorin Gleb, klasse 7

Leder: fysikklærer

Kovalenko Inna Sergeevna

Troitsk, 2015

	Introduksjon
	Forskningsartikkel
	Teoretisk del
	Praktisk del
	Erfaring 1. Bestemmelse av friksjonskoeffisienter og friksjonskraftens avhengighet av overflatenes materialer.

	Konklusjon
	Bibliografi

merknad

Formål med vitenskapelig arbeid:

Når du kjenner friksjonskoeffisienten til sålematerialet på en annen overflate, kan du velge det beste alternativet for å kjøpe sko. Metoder brukt i arbeidet: avhør, fysisk eksperiment, matematisk utregning, analyse av resultater. Etter å ha utført eksperimentet, konkluderte jeg med at den høyeste friksjonskoeffisienten for en såle laget av polyuretan, deretter gummi, gummi, og den minste koeffisienten for plast. Av dette følger det at når du kjøper sko, bør du ta hensyn til egenskapene til sålene og værforholdene der du skal bruke sko.

Introduksjon

Relevans

Om vinteren, når det er is på gaten, er det mange fall og skader.

Derfor er det veldig viktig når du kjøper sko å ta hensyn til egenskapene til sålene og værforholdene du skal bruke disse skoene under. Det er her relevansen ligger.

Problem

Objektiv

Studiet av friksjonen til skosåler laget av forskjellige materialer på forskjellige overflater og bestemmelsen av de mest praktiske materialene for deres fremstilling.

Oppgaver:

1. Å studere det teoretiske grunnlaget for tørr friksjon.

2. Gjennomfør en spørreundersøkelse blant elevene for å identifisere de mest populære skoprodusentene, bevissthetsnivået om sålematerialet og effekten av sålematerialet på friksjonen når du går.

3. Mål glidefriksjonskoeffisienten til skosålematerialet på en annen overflate.

4. Analyser de oppnådde måleresultatene og identifiser de mest passende alternativene for bruk av sko.

Forskningsmetoder

1. Spørsmål.

2. Fysisk eksperiment.

3. Matematisk utregning.

4. Analyse av resultatene.

Studieobjekt

Studieemne

Hypotese

II . Forskningsartikkel

1. Teoretisk del

Motstand mot bevegelse oppstår når en kropp glir over overflaten til en annen. Hvis faste overflater eller faste mellomlag mellom legemer (oksidfilmer, polymerbelegg) kommer i kontakt, kalles friksjon tørr.

Friksjon deltar (og dessuten svært betydelig) der vi ikke en gang er klar over det. Men tenk ikke at friksjon alltid hindrer bevegelse – ofte bidrar det til det.

Funksjoner av friksjonskrefter:

Oppstår ved kontakt

Handle langs overflaten;

Alltid rettet mot kroppens bevegelsesretning.

Hva bestemmer størrelsen på den tørre friksjonskraften? Daglig erfaring viser at jo sterkere kroppens overflater presses mot hverandre, desto vanskeligere er det å få dem til å gli og opprettholde den (for eksempel er et papirark lagt inn mellom sidene i en tykk bok som ligger på bordet. lettere å trekke ut fra toppen enn fra bunnen). Trykkkraften som virker fra nabolegemet på gnideflaten er vinkelrett på den og kalles kraften til normalt trykk.

F tr \u003d µN; N = F-streng

µ - friksjonskoeffisient - bestemt av ruheten til kontaktflatene; for jevnere overflater er den mindre. For eksempel, etter å ha blitt truffet med en hockeystav, stopper en glidende puck raskere på et tregulv enn på is.

2. Praktisk del

spørsmålsnummer	Mengde	%, prosentandel av totalt
	Unichel - 5 "Monroe" - 8 "Karri" - 7 "Sko for alle" - 6 Russiske produsenter - 6 Ukjent produsent - 22

Spørreskjema

Neste trinn i arbeidet var å måle skyvefriksjonskoeffisienten til skosåler ved interaksjon med ulike overflater.

3. Erfaring 1

Forsøket ble utført i butikker og hjemme. Eksperimentet var som følger: Jeg trakk skoene festet til dynamometeret jevnt langs forskjellige overflater, tok avlesningene av dynamometeret i denne posisjonen, og målte også tyngdekraften til denne skoen;

Instrumenter og materialer brukt i eksperimentet:

3.Dynamometer.

Rekkefølgen av eksperimentet:

Friksjon mot laminat

Skofast	sålemateriale	overflatemateriale	F tung, N (gjennomsnittlig verdi)	F tr., N (gjennomsnittsverdi)	friksjonskoeffisient μ

Sko for alle	polyuretan

Unichel (plast)

Sko for alle (polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi)

Beregning av friksjonskoeffisienten når skoene gnis mot laminatet: µ=

Plast µ=1,03 N: 2,6N=0,39

Polyuretan u=1,46 H:2,4H=0,6

Gummi µ=1,1N:2,2 N=0,5

Gummi u=1,4 N:3,3 N=0,42

Friksjon på sement

Skofast	sålemateriale	overflatemateriale	F tung, N (gjennomsnittlig verdi)	F tr., N (gjennomsnittsverdi)	friksjonskoeffisient μ

Sko for alle	polyuretan

Unichel (plast)

Sko for alle (polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi)

Beregning av friksjonskoeffisienten når sko gnider mot sement: µ=

Plast µ=0,46 N: 2,6N=0,18

Polyuretan µ=0,7 N:2,4N=0,3

Gummi µ=0,6N:2,2 N=0,27

Gummi µ=0,83N:3,3 N=0,25

Teppefriksjon

Skofast	sålemateriale	overflatemateriale	F tung, N (gjennomsnittlig verdi)	F tr., N (gjennomsnittsverdi)	friksjonskoeffisient μ

Sko for alle	polyuretan

Unichel (plast)

Sko for alle (polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi)

Beregning av friksjonskoeffisienten når skoene gnis mot teppet: µ=

Plast µ=1,6 N: 2,6N=0,62

Polyuretan µ=2,4 N:2,4N=1

Gummi µ=1,76N:2,2 N=0,8

Gummi µ=2,6N:3,3 N=0,78

1. Alle intervjuede respondenter er klar over effekten av sålemateriale på friksjon når de går, men de fleste er ikke interessert i sålematerialet når de kjøper sko.

2. Verdien av friksjonskoeffisienten til materialet til sålene til populære produsenter tilsvarer de tillatte verdiene.

1. Alle intervjuede respondenter er klar over effekten av sålemateriale på friksjon når de går, men de fleste er ikke interessert i sålematerialet når de kjøper sko.

Den høyeste verdien av polyuretan, gummi og gummi

Det ideelle alternativet er å tilby sko med gummi- og polyuretansåler.

III . Konklusjon

IV . Bibliografi:

1. Aksyonova M., Volodin V. Encyclopedia "Fysikk": "Avanta", 2005.

2. S.V. Gromov, N.A. Rodina "Fysikk": Moskva "Enlightenment", 2000.

3. N.M. Shakhmaev, S.N. Shakhmaev, D.Sh. Chodiev "Fysikk": Moskva "Enlightenment", 1995.

4. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik "Fysikk": Moskva "Drofa", 2003.

5. O.F.Kabardin "Fysikk. Håndbok for videregående elever»; AST-PREES, Moskva, 2005.

Se dokumentinnhold
"Thesis Friction Force"

Jobbtittel: Studiet av friksjonskoeffisienten til sko på en annen overflate

Utdanningsinstitusjon: MBOU "OOSH №4"

By: Troitsk

Hei, kjære jurymedlemmer og deltakere på konferansen. Tillat meg å presentere et arbeid om emnet: "Undersøkelse av friksjonskoeffisienten på en annen overflate" Relevansen av dette emnet: Om vinteren, når det er is på gaten, er det mange fall og skader. Derfor er det veldig viktig når du kjøper sko å ta hensyn til egenskapene til sålene og værforholdene du skal bruke disse skoene under. Det er her relevansen ligger.

Forskningsproblemet var det når du kjøper sko, er det få som tar hensyn til materialet som sålen er laget av og tar ikke hensyn til friksjonskoeffisienten til sko på forskjellige overflater.

Hensikten med arbeidet mitt: Studiet av friksjonen til skosåler laget av forskjellige materialer på forskjellige overflater og bestemmelsen av de mest praktiske materialene for deres fremstilling.

Oppgaver:

1. Å studere det teoretiske grunnlaget for tørr friksjon.

3. Mål glidefriksjonskoeffisienten til skosålematerialet på en annen overflate.

4. Analyser de oppnådde måleresultatene og identifiser de mest passende alternativene for bruk av sko.

Forskningsmetoder: Spørsmål, fysisk eksperiment, matematisk utregning, analyse av resultater.

Studieobjekt: Vintersko med gummi, polyuretan, gummi og plastsåler, som selges i butikkene i byen vår.

Studieemne:

Hypotesen som ble fremsatt:

Naturen til friksjonskraften er elektromagnetisk. Dette betyr at årsaken til dens forekomst er interaksjonskreftene mellom partiklene som utgjør stoffet. Den andre grunnen til friksjonskraften er overflateruheten. På grunn av ujevnheten i overflaten berører de hverandre bare på visse punkter som ligger på toppen av fremspringene. Her nærmer molekylene til kroppene i kontakt seg på avstander som står i forhold til avstandene mellom molekylene, og låser seg. Det dannes et sterkt bånd, som brytes når det presses mot kroppen. Når kroppen beveger seg, oppstår bindingene hele tiden og brytes. De utstikkende delene av overflatene berører hverandre og hindrer kroppens bevegelse. Det er derfor, for bevegelse på glatte (polerte) overflater, kreves det mindre kraft enn for bevegelse på grove.

Friksjonskraften som virker langs kontaktflaten til faste legemer er rettet mot legemets glidning.

Friksjon bidrar til stabilitet. Snekkerne planerer gulvet slik at bordene og stolene blir stående der de er. Retter, glass, satt på bordet, forblir urørlige uten noen spesiell omsorg fra vår side, med mindre det skjer på skipet under pitchen.

Tenk deg at friksjon kan elimineres helt. Da vil ingen kropper, enten de er på størrelse med en steinblokk eller små som sandkorn, noen gang hvile på hverandre. Hvis det ikke var friksjon, ville jorden vært en ball uten uregelmessigheter, som en væskedråpe.

Hva bestemmer størrelsen på den tørre friksjonskraften?

Hverdagserfaring viser: jo sterkere overflater av kropper presses mot hverandre, desto vanskeligere er det å forårsake at de glir innbyrdes og opprettholde den. Pressekraften som virker fra siden av nabolegemet på gnideflaten er vinkelrett på den og kalles kraften til normalt trykk.

I 1781 fant Charles Coulomb, som studerte friksjonen til deler og tau, som på den tiden var essensielle deler av mekanismer, eksperimentelt at friksjonskraften F TP er direkte proporsjonal med pressekraften N:

F tr \u003d µN; N = F-streng

Proporsjonalitetskoeffisienten µ - friksjonskoeffisient - bestemmes av ruheten til kontaktflatene; for jevnere overflater er den mindre.

For å identifisere de mest populære skoprodusentene og bevissthetsnivået om egenskapene til sålematerialet og effekten av sålematerialet på friksjon når man går, ble det gjennomført en undersøkelse blant lærere og elever på skolen vår.

54 elever og lærere deltok i undersøkelsen. Ved behandling av undersøkelsesdataene viste det seg at de mest populære skoprodusentene er Monroe (14,8 %), Curry (13 %), Footwear for All (11 %), Unichel (9,3 %). Mange (40,7 % av de spurte) kjenner ikke skoprodusentene, fordi de kjøper sko på markedene, ofte håndverk. Alle respondentene (100 %) er klar over at materialet i sålen påvirker friksjonen betydelig når man går, men ved kjøp av sko er det få som er interessert i hvilket materiale sålen er laget av (78 %). På spørsmål om deres bevissthet om de fysiske egenskapene til yttersålematerialet, svarte 90,7 % negativt.

Formålet med forsøket er å studere avhengigheten av friksjonskraften til skosålen på en annen overflate av trykkkraften og overflatematerialene, for å bestemme friksjonskoeffisientene.

For dette eksperimentet brukte jeg følgende instrumenter og materialer:

1. Sko med gummisåle, polyuretan, plast og gummisåle.

2. Teppe, sementoverflater og laminat.

3.Dynamometer.

Det bør huskes at hvis sålen kalles gummi, så består den ikke av 100% gummi, den inneholder mange andre elementer i sammensetningen, men gummiinnholdet råder i den. Også med gummi-, plast- og polyuretansåler.

Eksperimentet ble utført i følgende rekkefølge:

Målte tyngdekraften som virker på en støvel med gummisåle. For å gjøre dette, heng den på et dynamometer.

Jeg la denne gummisålestøvelen på en teppebelagt overflate og dro den med jevn hastighet over teppet i omtrent en meter, og tok dynamometeravlesningen i denne posisjonen.

Jeg gjentok forsøket, regnet ut gjennomsnittsverdien av friksjonskraften for å få mer nøyaktige resultater, og regnet ut friksjonskoeffisienten.

Han kjørte støvelen over sement, tre og laminat og tok en avlesning fra dynamometeret.

Jeg gjentok forsøkene og beregnet gjennomsnittsverdien av friksjonskraften for å få mer nøyaktige resultater, beregnet friksjonskoeffisienten.

Dataene som ble oppnådd ble lagt inn i tabeller.

Etter å ha utført eksperimentet konkluderte jeg med at sålen laget av polyuretan har den høyeste friksjonskoeffisienten, deretter gummi og gummi, og plasten har den laveste koeffisienten. Av dette følger det at når du kjøper sko, bør du ta hensyn til egenskapene til sålene og værforholdene der du skal bruke sko. Om vinteren er det bedre å kjøpe sko med polyuretansåler, da de har den høyeste friksjonskoeffisienten på forskjellige overflater (sett fra diagrammet), dette vil bidra til å unngå fall og skader om vinteren, når det er is på gaten. Polyuretan har også god motstand mot ulike temperaturer og styrke. Det er ikke tilrådelig å kjøpe sko med plastsåle om vinteren.

Takk for din oppmerksomhet!

"Friction Force 1"

Jeg har gjort jobben:

Student ved MBOU "OOSH No. 4"

Butorin Gleb, 7. klasse

Leder: fysikklærer

Kovalenko Inna Sergeevna

Objektiv:

3. Mål glidefriksjonskoeffisienten til skosålematerialet på en annen overflate.

1. Spørsmål.

2. Fysisk eksperiment.

3. Matematisk utregning.

4. Analyse av resultatene.

Friksjon

Charles anheng

Dag fødsel : 14.06 . 1736 årets

Dødsdato: 28.08 . 1806 årets

F = µN,

hvor N = mg

µ- proporsjonalitetsfaktor

eller friksjonskoeffisient

Spørsmålsnummer

Mengde

%, prosentandel av totalt

Unichel - 5

"Monroe" - 8

"Sko for alle" - 7

"Karri" - 6

Russiske produsenter - 6

Ukjent produsent - 22

1. Hvilket skomerke bruker du?

2. Visste du at materialet i sålen påvirker friksjonen betydelig når du går?

3. Når du kjøper sko, er du interessert i hvilket materiale skosålene er laget av?

4. Kjenner du til de fysiske egenskapene og egenskapene til ulike sålematerialer?

Ved å bruke resultatene som ble oppnådd, beregnet han friksjonskoeffisientene til forskjellige sko på forskjellige overflater.

F = µN,

hvor N = mg

µ- proporsjonalitetsfaktor

eller friksjonskoeffisient

Friksjon mot laminat

Skofast

sålemateriale

Sko for alle

overflatemateriale

(gjennomsnittlig verdi)

polyuretan

F tr., N (gjennomsnittsverdi)

friksjonskoeffisient μ

Beregning av gjennomsnittsverdien av friksjonskraften på laminatet

Unichel (plast)

Sko for alle (polyuretan)

Monroe (gummi)

Unichel (plast) μ

Sko for alle (polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi) μ

Friksjon på sement

Skofast

sålemateriale

overflatemateriale

Sko for alle

(gjennomsnittlig verdi)

polyuretan

F tr., N (gjennomsnittsverdi)

friksjonskoeffisient μ

Unichel (plast)

Sko for alle

(polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi)

Unichel (plast)

Sko for alle (polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi)

Teppefriksjon

Skofast

sålemateriale

Sko for alle

overflatemateriale

polyuretan

F tr., N (gjennomsnittsverdi)

friksjonskoeffisient μ

2. Materialet til sålen påvirker verdien av friksjonskoeffisienten betydelig. høyeste verdi skyvefriksjonskoeffisient har en såle laget polyuretan , gummi og gummi, og den minste - laget av plast.

3. Når du kjenner friksjonskoeffisienten til sålematerialet på en annen overflate, kan du velge det beste alternativet for å kjøpe sko. Som

Målet er nådd.

Takk for din oppmerksomhet!

Og ikke fall!

Se presentasjonsinnhold
"Friksjonskraft"

FORSKNINGSARBEID I FYSIKK "FORSKNING AV FRIKKSJONSKOEFFISIENTEN AV SKO PÅ ULIKE OVERFLATE"

Jeg har gjort jobben:

Student ved MBOU "OOSH No. 4"

Butorin Gleb, 7. klasse

Leder: fysikklærer

Kovalenko Inna Sergeevna

Relevans

Om vinteren er det mye fall og skader når det er is på gaten.

Derfor er det veldig viktig når du kjøper sko å ta hensyn til egenskapene til sålene og værforholdene du skal bruke disse skoene under.

Problem

Hypotese

Objektiv:

Studiet av friksjonen til skosåler laget av forskjellige materialer på forskjellige overflater og bestemmelsen av de mest praktiske materialene for deres fremstilling.

Oppgaver:

en . Å studere det teoretiske grunnlaget for tørr friksjon.

2. Gjennomfør en spørreundersøkelse blant elevene for å identifisere de mest populære skoprodusentene og bevissthetsnivået om sålematerialet og effekten av sålematerialet på friksjon når du går.

3. Mål glidefriksjonskoeffisienten til skosålematerialet på en annen overflate.

4. Gjennomfør en analyse av de oppnådde måleresultatene og identifiser de mest passende alternativene for bruk av sko.

Studieobjekt

Studieemne

Forskningsmetoder

1. Spørsmål.

2. Fysisk eksperiment.

3. Matematisk utregning.

4. Analyse av resultatene.

AV HISTORIESIDE

Charles anheng gjennomførte en rekke eksperimenter der han studerte de viktigste trekkene ved friksjonsfenomenet.

Forskeren, på grunnlag av sine eksperimenter, foredlet friksjonslovene, først formulert av Amonton, etablerte og vurderte tilstedeværelsen av en intermolekylær komponent av friksjonskraften (selv om han anså innblanding av uregelmessigheter som hovedfaktoren). Coulomb etablerte også avhengigheten til den statiske friksjonskraften av varigheten av den foreløpige kontakten mellom kroppene.

For den beste løsningen av friksjonsproblemer i 1781, mottok forskeren en pris på 2000 livres fra det franske vitenskapsakademiet.

Dag fødsel : 14.06 . 1736 årets

Dødsdato: 28.08 . 1806 årets

Teoretisk del

Friksjon- prosessen med interaksjon mellom faste kropper under deres relative bevegelse (forskyvning) eller under bevegelse av et legeme i et gassformig eller flytende medium.

Fremveksten av friksjonskraft

Undersøkelsesresultater (54 respondenter)

Spørsmålsnummer

Mengde

Unichel - 5

%, prosentandel av totalt

"Monroe" - 8

"Sko for alle" - 7

"Karri" - 6

Russiske produsenter - 6

Ukjent produsent - 22

1. Hvilket skomerke bruker du?

2. Visste du at materialet i sålen påvirker friksjonen betydelig når du går?

3. Når du kjøper sko, er du interessert i hvilket materiale skosålene er laget av?

4. Kjenner du til de fysiske egenskapene og egenskapene til ulike sålematerialer?

Min forskning

Opplevelsen var som følger: Jeg trakk skoene festet til dynamometeret jevnt langs forskjellige overflater, tok dynamometeravlesningene i denne posisjonen.

Min forskning

Og målte også tyngdekraften til denne skoen. hengte den på et dynamometer.

Ved å bruke resultatene som ble oppnådd, beregnet han friksjonskoeffisientene til forskjellige sko på forskjellige overflater.

FORMEL FOR BESTEMMELSE AV FRIKKSJONSKRAFTEN Jeg

F = µN,

hvor N = mg

µ- proporsjonalitetsfaktor

eller friksjonskoeffisient

Friksjon mot laminat

Skofast

sålemateriale

Sko for alle

overflatemateriale

polyuretan

Ftr., N (gjennomsnittsverdi)

(gjennomsnittlig verdi)

friksjonskoeffisient μ

Beregning av gjennomsnittsverdien av friksjonskraften på laminatet

Unichel (plast)

Sko for alle (polyuretan)

Monroe (gummi)

Beregning av friksjonskoeffisienten når skoene gnis mot laminatet

Unichel (plast) μ

Sko for alle (polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi) μ

Diagram "friksjonskoeffisient på laminat"

Friksjon på sement

Skofast

sålemateriale

overflatemateriale

Sko for alle

polyuretan

Ftr., N (gjennomsnittsverdi)

(gjennomsnittlig verdi)

friksjonskoeffisient μ

Beregning av gjennomsnittlig friksjonskraft på sement

Unichel (plast)

Sko for alle

(polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi)

Beregning av friksjonskoeffisienten når sko gnider mot sement

Unichel (plast)

Sko for alle (polyuretan)

Karri (gummi)

Monroe (gummi)

Diagram "friksjonskoeffisient på sement"

Teppefriksjon

Skofast

sålemateriale

Sko for alle

overflatemateriale

polyuretan

Ftr., N (gjennomsnittsverdi)

friksjonskoeffisient μ

Diagram "Friksjonskoeffisienten på teppet"

Diagram over avhengighet av glidefriksjonskoeffisienten til sålematerialet på type overflate

en . Alle respondentene er klar over effekten av sålemateriale på friksjon når de går, men de fleste er ikke interessert i sålematerialet når de kjøper sko.

3. Når du kjenner friksjonskoeffisienten til sålematerialet på en annen overflate, kan du velge det beste alternativet for å kjøpe sko. Som Et ideelt alternativ er å tilby sko med gummi- og polyuretansåler.

Målet er nådd.

Takk for din oppmerksomhet!

Og ikke fall!

Relevans: Verket er ment å danne et verdensbilde om virkeligheten. Friksjonslovene gir svar på mange viktige spørsmål knyttet til kroppens bevegelse. Temaets relevans er at det kobler teori med praksis, avslører muligheten for å forklare arten, anvendelsen og bruken av det studerte materialet. Dette arbeidet lar deg utvikle kreativ tenkning, evnen til å tilegne deg kunnskap fra ulike kilder, analysere fakta, utføre eksperimenter, gjøre generaliseringer, uttrykke dine egne vurderinger, tenke på naturens mysterier og se etter en vei til sannheten.

Å spore menneskehetens historiske erfaring i bruken og anvendelsen av dette fenomenet; finne ut naturen til fenomenet friksjon, friksjonslovene; utføre eksperimenter som bekrefter regelmessighetene og avhengighetene til friksjonskraften; utføre demonstrasjonseksperimenter som beviser friksjonskraftens avhengighet av kraften til normalt trykk, av egenskapene til kontaktflatene Oppgaver:

Klipp, spytt, mens dugg, dugg ned - og du er hjemme. Hvis du ikke gjør det, går du ikke. Ting gikk som smurt. Det vil passe inn i sjelen uten såpe. Kjør som ost i smør. Fra det sang vognen at den ikke hadde spist tjære på lenge.Ordtak forklares med eksistensen av friksjon og bruk av smøremiddel for å redusere den.

Stille vann skyller bort breddene. Mellom de enkelte vannlagene som renner i elven er det friksjon, som kalles indre. I denne forbindelse er hastigheten på vannstrømmen i forskjellige deler av tverrsnittet av elvekanalen ikke den samme: den høyeste er i midten av kanalen, den minste er nær bredden. Friksjonskraften bremser ikke bare vannet, men virker også på kysten, trekker ut jordpartikler og derved vasker det bort.

3. Historien om studiet av friksjon av Leonardo da Vinci Euler Leonard Amont Coulomb Charles Augustin de

År Forskernavn AVHENGIGHET av glidefriksjonskraftmodulen på området for kontaktlegemer på materialet på belastningen på den relative bevegelseshastigheten til gnideflater på graden av overflateruhet 1500 Leonardo da Vinci Nei Ja NeiJa 1699Amonton Nei Ja Nei 1748 Leonhard Euler Nei Ja 1779Coulomb Ja 1883N.P.Petrov NeiJa

Konklusjon: Glidfriksjonskraften avhenger av belastningen, jo større belastningen er, desto større er friksjonskraften. Eksperimentelle resultater: 1. Avhengighet av den glidende friksjonskraften på lasten. m (g) F tp (N) 0,50,81,0

Når vi knytter et belte uten friksjon, ville alle trådene skli ut av stoffet. Uten friksjon ville alle knuter ha løst seg. Uten friksjon ville det være umulig å ta et skritt, og generelt sett å stå. Friksjon tar del der vi ikke engang mistenker det Konklusjon Når vi syr Når vi går

Vi fant ut at en person lenge har brukt kunnskap om fenomenet friksjon, innhentet empirisk. Vi har laget en serie eksperimenter for å hjelpe til med å forstå og forklare noen vanskelige observasjoner. Friksjonskraften oppstår mellom kontaktflater. Friksjonskraften avhenger av typen overflater som er i kontakt. Friksjonskraften avhenger ikke av arealet av gnideflatene. Friksjonskraften avtar når glidefriksjonen erstattes av rullefriksjon, når gnideflater smøres. Konklusjoner basert på resultatene av arbeidet: