Досвід на тему сила тертя. Урок - експеримент "сила тертя"

Сила тертя.

Урок-експеримент. 7 клас. Базовий рівень.

Вчитель: Ліснова Є.Ю.

Ціль: ознайомити учнів із явищем тертя Експериментально встановити, від чого залежить ця сила. Продовжити формування умінь користуватися приладами, аналізувати та порівнювати результати дослідів.

Обладнання:динамометр, дошка - з одного боку гладка, з іншого шорстка, брусок дерев'яний з гачками, набір вантажів, кювета з водою, візок на колесах.

Клас розбивається на 4 групи. Кожній групі видаються картки із завданням. На виконання кожного завдання приділяється 2 хвилини. Якщо група не справляється із завданням, вчитель пропонує підказки. Висновки з експерименту записуються у зошит.

План уроку

Вивчення нового матеріалу; систематизація вивченого.

    Рефлексія.

домашнє завдання

Повідомлення вчителя

Заповнення таблиці

Проведення дослідів, пояснення їх результатів.

Запис висновків у зошиті.

Відповіді на запитання. Запис домашнього завдання.

Завдання груп.

Завдання 1.

З'ясуйте, від чого і як залежить модуль сили тертя ковзання.

Завдання 2.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сил тертя ковзання та кочення.

Завдання 3.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сухого та рідкого тертя ковзання.

Підказка №1 (До завдання 1)

З'ясуйте, як залежить модуль сили тертя від роду поверхонь та сили тиску.

Підказка №2 (До завдання 2)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра рівномірно переміщуйте дерев'яний брусок з двома вантажами спочатку гладкою поверхнею дошки, потім шорсткою. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

2. За допомогою горизонтально розташованого динамометра рівномірно переміщуйте дерев'яний брусок шорсткою поверхнею дошки – спочатку з одним вантажем, потім з двома, трьома. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Підказка №1 (До завдання 2)

Виміряйте модуль сили тертя ковзання та модуль сили тертя кочення.

Підказка №2 (До завдання 2)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя кочення, рівномірно переміщуючи візок на коліщатках із шістьма вантажами всередині.

2. Приберіть колеса і виміряйте силу тертя ковзання, переміщаючи візок без коліс (з тими самими вантажами). Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Підказка №1 (До завдання 3)

З'ясуйте, як залежить модуль сили тертя під час переміщення дерев'яного бруска по твердій та рідкій поверхні.

Підказка №2 (До завдання 3)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщаючи брусок твердою поверхнею.

2. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщуючи брусок поверхнею рідини в посудині. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Хід уроку.

1 .Мотивація. Будь-яке відкриття супроводжує досвід, талант дослідника і навіть випадок. Сьогодні на уроці також спробуємо зробити невеликі, але самостійні відкриття. Працюємо у групах. Правила записані на дошці.

2 . Вивчення нового матеріалу. вчитель штовхає дерев'яний брусок на дерев'яні дошки.

Що сталося із швидкістю бруска? Чому змінюється швидкість бруску? Під дією якої сили тіло зупинилося? Це сила тертя і її ми вивчатимемо на уроці.

Продовжимо заповнення таблиці, користуючись параграфом №24. на роботу відводжу 8хвилин.

напрямок

Спосіб вимірювання

Графічне зображення

Причини появи сили

Перевіряється заповнення таблиці-3хв.

Вчитель пояснює, що є різні види тертя: сила тертя ковзання, кочення, сухого тертя поверхнею, рідкого тертя.

Робота у групах із завдань.

Після обговорення результати дослідів обговорюються та записуються у зошит.

3. Рефлексія.

А зараз кожен висловить своє ставлення до уроку, починаючи висловлювання зі слів:

1. найважливіші висновки про силу тертя – це

2. а ви знаєте, що сьогодні на уроці я навчився.

3. найбільше мені сьогодні запам'яталося.

4. найцікавішим було …

Якщо людина своєю працьовитістю досягає істини в чомусь, то це і є її відкриття.

Д/З: прочитати записи у зошиті, навести приклади корисного та шкідливого тертя.

Завдання 1.

Завдання 2.

Завдання 3.

Завдання 4.

Завдання 1.

З'ясуйте, від чого і як залежить модуль сили тертя ковзання.

Завдання 2.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сил тертя ковзання та кочення.

Завдання 3.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сухого та рідкого тертя ковзання.

Завдання 4.

Порівняйте модуль сили тертя ковзання від площі поверхонь, що стикаються.

Підказка №1 (До завдання 1)

Підказка №2 (До завдання 1)

Підказка №1 (До завдання 2)

Підказка №2 (До завдання 2)

Підказка №1 (До завдання 3)

Підказка №2 (До завдання 3)

Підказка №1 (До завдання 4)

Виміряйте модуль сили тертя ковзання при різних площах поверхонь, що стикаються.

Підказка №2 (До завдання 4)

1.За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщаючи брусок поверхнею дошки, щоб він стикався з дошкою більшою площею.

2. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщаючи брусок поверхнею дошки, щоб він стикався з дошкою меншою площею.

ЯК ПРАЦЮВАТИ У ГРУПІ

    своїх сил.

    Виступати від імені гуртупочесно.

ЯК ПРАЦЮВАТИ У ГРУПІ

    Будь сумлінним по відношенню до товаришів, працюй у повну мірусвоїх сил.

    Слухайте кожного члена групи уважно, не перебиваючи.

    Говоріть коротко, ясно, щоб усі могли висловитись

    Підтримуйте один одного, незважаючи на інтелектуальні розбіжності.

    Відкидаючи запропоновану ідею, робіть це ввічливо та не забувайте пропонувати альтернативу.

    Якщо ніхто не може почати говорити, починайте за годинниковою стрілкою від капітана (координатора)

    Виступати від імені гуртупочесно. Це робить не камікадзе, а підготовлений усі групою її повноважний представник.

ЯК ПРАЦЮВАТИ У ГРУПІ

    Будь сумлінним по відношенню до товаришів, працюй у повну мірусвоїх сил.

    Слухайте кожного члена групи уважно, не перебиваючи.

    Говоріть коротко, ясно, щоб усі могли висловитись

    Підтримуйте один одного, незважаючи на інтелектуальні розбіжності.

    Відкидаючи запропоновану ідею, робіть це ввічливо та не забувайте пропонувати альтернативу.

    Якщо ніхто не може почати говорити, починайте за годинниковою стрілкою від капітана (координатора)

    Виступати від імені гуртупочесно. Це робить не камікадзе, а підготовлений усі групою її повноважний представник.

ЯК ПРАЦЮВАТИ У ГРУПІ

    Будь сумлінним по відношенню до товаришів, працюй у повну мірусвоїх сил.

    Слухайте кожного члена групи уважно, не перебиваючи.

    Говоріть коротко, ясно, щоб усі могли висловитись

    Підтримуйте один одного, незважаючи на інтелектуальні розбіжності.

    Відкидаючи запропоновану ідею, робіть це ввічливо та не забувайте пропонувати альтернативу.

    Якщо ніхто не може почати говорити, починайте за годинниковою стрілкою від капітана (координатора)

    Виступати від імені гуртупочесно. Це робить не камікадзе, а підготовлений усі групою її повноважний представник.

ЯК ПРАЦЮВАТИ У ГРУПІ

    Будь сумлінним по відношенню до товаришів, працюй у повну мірусвоїх сил.

    Слухайте кожного члена групи уважно, не перебиваючи.

    Говоріть коротко, ясно, щоб усі могли висловитись

    Підтримуйте один одного, незважаючи на інтелектуальні розбіжності.

    Відкидаючи запропоновану ідею, робіть це ввічливо та не забувайте пропонувати альтернативу.

    Якщо ніхто не може почати говорити, починайте за годинниковою стрілкою від капітана (координатора)

    Виступати від імені гуртупочесно. Це робить не камікадзе, а підготовлений усі групою її повноважний представник.

ЯК ПРАЦЮВАТИ У ГРУПІ

    Будь сумлінним по відношенню до товаришів, працюй у повну мірусвоїх сил.

    Слухайте кожного члена групи уважно, не перебиваючи.

    Говоріть коротко, ясно, щоб усі могли висловитись

    Підтримуйте один одного, незважаючи на інтелектуальні розбіжності.

    Відкидаючи запропоновану ідею, робіть це ввічливо та не забувайте пропонувати альтернативу.

    Якщо ніхто не може почати говорити, починайте за годинниковою стрілкою від капітана (координатора)

    Виступати від імені гуртупочесно. Це робить не камікадзе, а підготовлений усі групою її повноважний представник.

ЯК ПРАЦЮВАТИ У ГРУПІ

    Будь сумлінним по відношенню до товаришів, працюй у повну мірусвоїх сил.

    Слухайте кожного члена групи уважно, не перебиваючи.

    Говоріть коротко, ясно, щоб усі могли висловитись

    Підтримуйте один одного, незважаючи на інтелектуальні розбіжності.

    Відкидаючи запропоновану ідею, робіть це ввічливо та не забувайте пропонувати альтернативу.

    Якщо ніхто не може почати говорити, починайте за годинниковою стрілкою від капітана (координатора)

    Виступати від імені гуртупочесно. Це робить не камікадзе, а підготовлений усі групою її повноважний представник.

Завдання 1.

З'ясуйте, від чого і як залежить модуль сили тертя ковзання.

Завдання 2.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сил тертя ковзання та кочення.

Завдання 3.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сухого та рідкого тертя ковзання.

Завдання 4.

Порівняйте модуль сили тертя ковзання від площі поверхонь, що стикаються.

Завдання 1.

З'ясуйте, від чого і як залежить модуль сили тертя ковзання.

Завдання 2.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сил тертя ковзання та кочення.

Завдання 3.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сухого та рідкого тертя ковзання.

Завдання 4.

Порівняйте модуль сили тертя ковзання від площі поверхонь, що стикаються.

Завдання 1.

З'ясуйте, від чого і як залежить модуль сили тертя ковзання.

Завдання 2.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сил тертя ковзання та кочення.

Завдання 3.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сухого та рідкого тертя ковзання.

Завдання 1.

З'ясуйте, від чого і як залежить модуль сили тертя ковзання.

Завдання 2.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сил тертя ковзання та кочення.

Завдання 3.

Порівняйте при однакових масах тіл модулі сухого та рідкого тертя ковзання.

Підказка №1 (До завдання 1)

З'ясуйте, як залежить модуль сили тертя від роду поверхонь та сили тиску.

Підказка №2 (До завдання 1)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра рівномірно переміщуйте дерев'яний брусок з трьома вантажами спочатку гладкою поверхнею дошки, потім шорсткою. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

2. За допомогою горизонтально розташованого динамометра рівномірно переміщуйте дерев'яний брусок шорсткою поверхнею дошки – спочатку з одним вантажем, потім з двома, трьома. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Підказка №1 (До завдання 2)

Виміряйте модуль сили тертя ковзання та модуль сили тертя кочення.

Підказка №2 (До завдання 2)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя кочення, рівномірно переміщуючи візок на коліщатках із шістьма вантажами всередині.

2. Приберіть колеса і виміряйте силу тертя ковзання, переміщаючи візок без коліс (з тими самими вантажами). Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Підказка №1 (До завдання 3)

З'ясуйте, як залежить модуль сили тертя під час переміщення дерев'яного бруска по твердій та рідкій поверхні.

Підказка №2 (До завдання 3)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщуючи брусок твердою поверхнею.

2. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщуючи брусок поверхнею рідини в кюветі. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Підказка №1 (До завдання 1)

З'ясуйте, як залежить модуль сили тертя від роду поверхонь та сили тиску.

Підказка №2 (До завдання 1)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра рівномірно переміщуйте дерев'яний брусок з трьома вантажами спочатку гладкою поверхнею дошки, потім шорсткою. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

2. За допомогою горизонтально розташованого динамометра рівномірно переміщуйте дерев'яний брусок шорсткою поверхнею дошки – спочатку з одним вантажем, потім з двома, трьома. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Підказка №1 (До завдання 2)

Виміряйте модуль сили тертя ковзання та модуль сили тертя кочення.

Підказка №2 (До завдання 2)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя кочення, рівномірно переміщуючи візок на коліщатках із шістьма вантажами всередині.

2. Приберіть колеса і виміряйте силу тертя ковзання, переміщаючи візок без коліс (з тими самими вантажами). Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

Підказка №1 (До завдання 3)

З'ясуйте, як залежить модуль сили тертя під час переміщення дерев'яного бруска по твердій та рідкій поверхні.

Підказка №2 (До завдання 3)

1. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщуючи брусок твердою поверхнею.

2. За допомогою горизонтально розташованого динамометра спочатку виміряйте силу тертя, рівномірно переміщуючи брусок поверхнею рідини в кюветі. Порівняйте показання динамометра. Зробіть висновок.

напрямок

Спосіб вимірювання

Графічне зображення

Причини появи сили

Чооду Аржаана Байлаківна

Цілі: з'ясувати, яку роль відіграє сила тертя в нашому житті, як людина отримала знання про це явище, яка його природа.

Завдання: простежити історичний досвід людства щодо використання та застосування цього явища; з'ясувати природу явища тертя, закономірності тертя; провести експерименти, що підтверджують закономірності та залежності сили тертя; продумати і створити демонстраційні експерименти, що доводять залежність сили тертя від сили нормального тиску, від властивостей поверхонь, що стикаються, від швидкості відносного руху тіл.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com


Підписи до слайдів:

Попередній перегляд:

Проект «Сила тертя»

Цілі: з'ясувати, яку роль відіграє сила тертя в нашому житті, як людина отримала знання про це явище, яка його природа.

Завдання: простежити історичний досвід людства щодо використання та застосування цього явища; з'ясувати природу явища тертя, закономірності тертя; провести експерименти, що підтверджують закономірності та залежності сили тертя; продумати і створити демонстраційні експерименти, що доводять залежність сили тертя від сили нормального тиску, від властивостей поверхонь, що стикаються, від швидкості відносного руху тіл.

Звіт групи дослідників громадської думки.

Цілі: показати, яку роль грає явище тертя чи його відсутність у нашому житті; відповісти на запитання: «Що ми знаємо про це явище?».

Групи вивчила прислів'я, приказки, казки, у яких проявляється сила тертя, спокою, кочення, ковзання, вивчала людський досвід у застосуванні тертя, способів боротьби з тертям.

Прислів'я та приказки:

Не буде снігу, не буде й сліду.

Тихий віз буде на горі.

Тяжко проти води плисти.

Любиш кататися, люби та саночки возити.

Терпіння і працю все перетруть.

Від того і воз заспівав, що давно дьогтю не їв.

І строчить, і валяє, і гладить, і катає, а все язиком.

Бреше, що шовком шиє.

Казки:

-«Колобок»-тертя кочення.

(«Колобок полежав, взяв та й покотився-з вікна на лаву, з лави на підлогу, по підлозі до дверей, стрибнув через пороги в сіни і покотився…..».)

-«Курочка Ряба»-тертя кочення.

(«Мишка бігла, хвостиком вильнула, яєчко покотилося, впало і розбилося».)

-«ріпка»-тертя спокою.

-«Ведмежа гірка»-тертя ковзання.

Тертя-явище, що супроводжує нас з дитинства, буквально на кожному кроці, а тому стали таким звичним та непомітним.

Візьмемо монету і потрімо нею об шорстку поверхню. Ми виразно відчуємо опір-це і є сила тертя. Якщо терти швидше, монета і зошити впадуть зі столу, що стіл ковзатиме, поки не впереться в кут, а ручка вислизне з пальців.

Тертя сприяє стійкості. Теслярі вирівнюють підлогу так, що столи та стільці залишаються там, де їх поставили.

Проте дрібні тертя на льоду може бути успішно використано технічно. Свідченням цього є так звані крижані дороги, які влаштовували для вивезення лісу з місця рубки до залізниці або до пунктів сплаву. На такій дорозі, що має гладкі крижані рейки, два коні тягнуть сани, навантажені 70 тонн колод.

Тертя-не тільки гальмо для руху. Це ще й головна причина зношування технічних пристроїв, проблема, з якою людина зіткнулася також на зорі цивілізації. При розкопках одного з найдавніших шумерських міст – Урука – виявлено залишки масивних дерев'яних коліс, яким 4,5 тис. років. Колеса оббиті мідними цвяхами з очевидною метою - захистити обоз від швидкого зношування.

І в нашу епоху боротьба з зношуванням технічних пристроїв - найважливіша інженерна проблема, успішне вирішення якої дозволило б заощадити десятки мільйонів тонн сталі, кольорових металів, різко скоротити випуск багатьох машин, запасних частин до них.

Вже в античну епоху в розпорядженні інженерів знаходилися такі найважливіші засоби для зниження тертя в самих механізмах, як змінний металевий підшипник ковзання, що змащується жиром або оливковою олією, і навіть підшипник кочення.

Першими у світі підшипники вважаються ремінні петлі, що підтримують осі шуморських возів до потопу.

Підшипники зі змінними металевими вкладишами були добре відомі у Стародавній Греції, де вони застосовувалися у колодязних воротах та млинах.

Звичайно, тертя грає в нашому житті і позитивну роль, але воно і небезпечне для нас, особливо в зимовий період, ожеледиця. Ось дані, які нам повідомили у сільській лікарні: кількість тих, хто звернувся за медичною допомогою у грудні-січні, лише школярів, віком 12-17 років – 3 осіб. Здебільшого діагнози: переломи, забиті місця. Є серед тих, хто звернувся за допомогою, і люди похилого віку.

Ось дані з ДІБДР про дорожньо-транспортні пригоди за зимовий період: кількість ДТП, у тому числі через слизькі дороги-18.

Група провела і невелике соціологічне опитування групи мешканців, яким задавалися такі питання:

1.Що ви знаєте про явище тертя?

2.Як ви ставитеся до ожеледиці, слизьких тротуарів та дорог?

3. Ваші побажання адміністрації нашого міста.

На перше запитання переважна більшість опитаних було відповісти безумовно, т.к. не бачила зв'язку між тертям та повсякденним своїм досвідом.

На друге питання діти та школярі середніх класів говорили, що їм ожеледиця подобається, можна кататися: а старші люди вже розуміють, у чому полягає небезпека цього явища. Вони висловили адресу адміністрації ряд пропозицій, наприклад: посипати дороги і тротуари піском, зробити гарне освітлення, щоб було видно небезпечні місця; обмежити під час ожеледиці швидкість транспорту; проводити у школах бесіди про надання першої медичної допомоги у таких випадках; проводити зустрічі та інспекторами ДІБДР.

Звіт групи теоретиків.

Цілі: вивчити природу сил тертя; дослідити фактори, від яких залежить тертя; розглянути види тертя.

Сила тертя

Якщо ми спробуємо зрушити з місця шафу, то одразу переконаємося, що не так просто це зробити. Його руху заважатиме взаємодія ніжок із підлогою, на якій він стоїть. Розрізняють 3 види тертя: тертя спокою, тертя ковзання, тертя кочення. Ми хочемо з'ясувати, чим ці види відрізняються один від одного і що є між ними спільного?

Тертя спокою

Щоб з'ясувати сутність цього явища, можна провести нескладний експеримент. Покладемо брусок на похилий дошці. При невеликому куті нахилу дошки брусок може залишитися на місці. Що буде утримати його від зісковзування вниз? Тертя спокою.

Притиснемо свою руку до зошита, що лежить на столі, і пересунемо її. Зошит рухатиметься відносно столу, але спочиватиме по відношенню до нашої долоні. За допомогою чого ми змусили цей зошит рухатися? За допомогою тертя спокою зошити об руку. Тертя спокою перемішають вантажі, що знаходяться на стрічці транспортера, що рухається, перешкоджає розв'язуванню шнурків, утримує цвяхи, вбиті в дошку, і т.д.

Сила тертя спокою може бути різною. Вона росте разом із силою, яка прагне зрушити тіло з місця. Але для будь-яких двох тіл, що стикаються, вона має деяке максимальне значення, більше якого бути не може. Наприклад, для дерев'яного бруска, що знаходиться на дерев'яній дошці, максимальна сила тертя спокою становить приблизно 0,6 від ваги. Приклавши до тіла силу, що перевищує максимальну силу тертя спокою, ми зрушимо тіло з місця, і воно почне рухатися. Тертя спокою при цьому зміниться тертям ковзання.

Історична довідка

Ішов 1500 рік. Великий італійський художник, скульптор та вчений Леонардо да Вінчі проводив дивні досліди, чим дивував своїх учнів.

Він тягав по підлозі то щільно свиту мотузку, то ту ж мотузку на всю довжину. Його цікавила відповідь на запитання: чи залежить сила тертя ковзання від величини площі тіл, що стикаються в русі? Механіки того часу були глибоко переконані, що чим більша площа дотику, тим більша сила тертя. Вони міркували приблизно так, що чим більше таких точок, тим більша сила. Цілком очевидно, що на більшій поверхні буде більше таких точок торкання, тому сила тертя повинна залежати від площі тіл, що труться.

Леонардо да Вінчі засумнівався і почав проводити досліди. І отримав приголомшливий висновок: сила тертя ковзання не залежить від площі тіл, що стикаються. Водночас Леонардо да Вінчі досліджував залежність сили тертя від матеріалу, з якого виготовлені тіла, від величини навантаження на ці тіла, від швидкості ковзання та ступеня гладкості чи шорсткості їхньої поверхні. Він отримав такі результати:

  1. Від майдану не залежить.
  2. Від матеріалу не залежить.
  3. Від величини навантаження залежить (пропорційно до неї).
  4. Від швидкості ковзання залежить.
  5. Залежить від шорсткості поверхні.

1699 рік. Французький вчений Амонтон у результаті своїх дослідів так відповів на ті самі п'ять запитань. На перші три – так само, на четвертий – залежить. На п'ятий не залежить. Виходило, і Амонтон підтвердив такий несподіваний висновок Леонардо да Вінчі про незалежність сили тертя від площі дотичних тіл. Але в той же час він не погодився з ним у тому, що сила тертя залежить від швидкості ковзання; він вважав, що сила тертя ковзання залежить від швидкості, а з тим, що сила тертя залежить від шорсткості поверхонь, не погоджувався.

Протягом вісімнадцятого та дев'ятнадцятого століть налічувалося до тридцяти досліджень на цю тему. Їхні автори погоджувалися лише в одному – сила тертя пропорційна силі нормального тиску, що діє на тіла, що стикаються. А щодо інших питань згоди не було. Продовжував викликати здивування навіть у найвидатніших учених експериментальний факт: сила тертя не залежить від площі тіл, що труться.

1748 рік. Справжній член Російської академії наук Леонард Ейлер опублікував свої відповіді п'ять питань про тертя. На перші три – такі самі, як і в попередніх, але у четвертому він погодився з Амонтоном, а у п'ятому – з Леонардо да Вінчі.

1779 рік. У зв'язку з використанням машин і механізмів у виробництво назріла гостра потреба у глибшому вивченні законів тертя. Видатний французький фізик Кулон зайнявся вирішенням завдання про тертя і присвятив цьому два роки. Він ставив досліди на суднобудівній верфі в одному з портів Франції. Там він знайшов ті практичні виробничі умови, у яких сила тертя відігравала важливу роль. Кулон на всі запитання відповів – так. Загальна сила тертя в якійсь малій мірі все ж таки залежить від розмірів поверхні тертьових тіл, прямо пропорційна силі нормального тиску, залежить від матеріалу дотичних тіл, залежить від швидкості ковзання і від ступеня гладкості поверхонь, що труться. Надалі вчених стало цікавити питання про вплив мастила, і були виділені види тертя: рідинне, чисте, сухе та граничне.

Правильні відповіді.

Сила тертя не залежить від площі тіс, що стикаються, а залежить від матеріалу тіл: чим більша сила нормального тиску, тим більше сила тертя. Точні вимірювання показують, що модуль сили тертя ковзання залежить від модуля відносної швидкості.

Сила тертя залежить від якості обробки поверхонь, що труться, і збільшення внаслідок цього сили тертя. Якщо ретельно відполірувати поверхні тіл, що стикаються, то число точок торкання при тій же силі нормального тиску збільшується, а отже, збільшується і сила тертя. Тертя пов'язане з подоланням молекулярних зв'язків між тілами, що стикаються.

Коефіцієнт тертя

Сила тертя залежить від сили, що притискає це тіло до поверхні іншого тіла, тобто. від сили нормального тиску Рд і від якості поверхонь, що труться.

У досліді з трибометром силою нормального тиску є вага бруска. Виміряємо силу нормального тиску, що дорівнює вазі чашечки з гирками в момент рівномірного ковзання бруска. Збільшимо тепер силу нормального тиску вдвічі, поставивши вантажі на брусок. Поклавши на філіжанку додаткові гирки, знову змусимо брусок рухатися рівномірно.

Сила тертя при цьому збільшиться вдвічі. На підставі подібних дослідів було встановлено, що, при незмінних матеріалі і стані поверхонь, що труться, сила їх тертя прямо пропорційна силі нормального тиску, тобто.

Fтр=µ·Ν

Оскільки в описаних дослідах всі чашки з гирками завжди менше ваги бруска, можна зробити висновок, що сила тертя завжди становить лише частину сили нормального тиску Ν (або Рд). Коефіцієнт пропорційності µ у формулі менше одиниці і має бути числом абстрактним. Він постійний для одних і тих же поверхонь, що труться, і змінюється при їх заміні.

Величина, що характеризує залежність сили тертя від матеріалу і якості обробки поверхонь, що труться, називається коефіцієнтом тертя. Коефіцієнт тертя вимірюється абстрактним числом, що показує, яку частину сили нормального тиску становить сила тертя

µ=Ν/Fтр

µ залежить від низки причин. Досвід показує, що тертя між тілами з однакової речовини, власне кажучи, більше, ніж між тілами з різних речовин. Так, коефіцієнт тертя сталі сталі більше, ніж коефіцієнт сталі міді. Пояснюється це наявністю сил молекулярної взаємодії, які в однорідних молекул значно більше, ніж у різнорідних.

Впливає на тертя і якість обробки цих поверхонь по-різному, то неоднакові і розміри шорсткостей на поверхнях, що труться, тим міцніше зчеплення цих шорсткостей, тобто. більше µ тертя. Отже, однаковому матеріалу і якості обробки обох поверхонь, що труться, відповідає найбільше значення µ тертя. Зазначимо, що з терті між гладко полірованими поверхнями велику роль грають сили взаємодії. Якщо в попередній формулі під Fтр мали на увазі силу тертя ковзання, якщо ж Fтр замінити найбільшим значенням сили тертя спокою Fмакс., то µ позначатиме коефіцієнт тертя спокою

µ =Fмакс/Рд

Тепер перевіримо, чи залежить сила тертя від площі дотику поверхонь, що труться. Для цього покладемо на полозья трибометра 2 однакових бруска і виміряємо силу тертя між полозами та «здвоєним» бруском. Потім покладемо їх на полозья порізно, зчепивши один з одним і знову виміряємо силу тертя. Виявляється, що, незважаючи на збільшення площі поверхонь, що труться, у другому випадку, сила тертя залишається незмінною. Звідси випливає, що сила тертя не залежить від величини поверхонь, що труться. Такий, на перший погляд дивний результат досвіду пояснюється дуже просто. Збільшивши площу тертьових поверхонь, ми тим самим збільшили кількість нерівностей, що зачіпляються один за одного на поверхні тіл, але одночасно зменшили силу, з якої ці нерівності притискаються один до одного, так як розподілили вагу брусків на велику площу.

Досвід показав, що сила тертя залежить від швидкості руху. Однак при малих швидкостях цю залежність можна знехтувати. Поки швидкість руху невелика, сила тертя зростає зі збільшенням швидкості. Для високих швидкостей руху спостерігається зворотна залежність: зі збільшенням швидкості сили тертя зменшується. Слід зазначити, що це встановлені співвідношення сили тертя носять наближений характер.

Сила тертя значно змінюється в залежності від стану поверхонь, що труться. Особливо сильно вона зменшується за наявності рідкого прошарку, наприклад масла, між поверхнями, що труться (мастило). Мастилом широко користуються техніці зменшення сил шкідливого тертя.

Роль сили тертя

У техніці та у повсякденному житті сили тертя відіграють величезну роль. В одних випадках сили тертя приносять користь, в інших – шкоду. Сили тертя утримує вбиті цвяхи, гвинти, гайки; утримує нитки у матерії, зав'язані вузли тощо. За відсутності тертя не можна було пошити одяг, зібрати верстат, сколотити ящик.

Наявність тертя спокою дозволяє людині пересуватися поверхнею Землі. Ідучи, людина відштовхує від себе Землю назад, а Земля з тією самою силою штовхає людину вперед. Сила, що рушить людину вперед, дорівнює силі тертя спокою між підошвою ноги та Землею.

Чим сильніша людина штовхає Землю назад, тим більше сила тертя спокою, прикладена до ноги, і тим швидше рухається людина.

Коли людина відштовхує Землю з більшою силою, ніж гранична сила тертя спокою, то нога ковзає назад, і це ускладнює ходьбу. Згадаймо, як важко ходити слизьким льодом. Щоб легше було йти, необхідно збільшити тертя спокою. З цією метою слизьку поверхню посипають піском. Сказане стосується і руху електровоза, автомобіля. Колеса, з'єднані з двигуном, називаються провідними.

Коли провідне колесо з силою, що створюється двигуном, штовхає рейку назад, то сила, що дорівнює тертю спокою і прикладена до осі колеса, рухає вперед електровоз або автомобіль. Отже, тертя між провідним колесом та рейкою або Землею – корисне. Якщо воно мало, то колесо буксує, а електровоз та автомобіль стоїть на місці. Тертя ж, наприклад, між частинами працюючої машини, що рухаються, шкідливо.

Силою тертя також користуються для утримання тіл у стані спокою або їх зупинки, якщо вони рухаються. Обертання коліс припиняється за допомогою гальмівних колодок, тим чи іншим способом притискаються до обода колеса. Найбільш поширені повітряні гальма, в яких гальмівна колодка притискається до колеса за допомогою стисненого повітря.

ЗВІТ ГРУПИ ЕКСПЕРИМЕНТАТОРІВ

Ціль: з'ясувати залежність сили тертя ковзання від наступних факторів:

Від навантаження;

Від площі зіткнення поверхонь, що труться;

Від матеріалів, що труться (при сухих поверхнях).

Обладнання: лабораторний динамометр з жорсткістю пружини 40 Н\м; динамометр

круглий демонстраційний (межа – 12?); дерев'яні бруски – 2 штуки; набір вантажів;

дерев'яна дошка; шматок металевого листа; плоский чавунний брусок; лід; гума.

Результати експериментів

  1. Залежність сили тертя ковзання від навантаження.

м(г)

1120

F тр (Н)

  1. Залежність сили тертя від площі зіткнення поверхонь, що труться.

S(см)

F тр (Н)

0,35

0,35

0,37

  1. Залежність сили тертя від розмірів нерівностей поверхонь, що труться: дерево по дереву (різні способи обробки поверхонь).
  1. Нерівна поверхня – брусок необроблений.
  2. Гладка поверхня – брусок обструганий вздовж волокон дерева.
  3. Відшліфована гладка поверхня оброблена наждачним папером.
  4. При дослідженні сили тертя від матеріалів поверхонь, що труться, ми використовуємо один брусок масою 120 г і різні контактні поверхні. використовуємо формулу:

Fтр=µ·N

Ми розраховували коефіцієнти тертя ковзання для наступних матеріалів:

№ п/п

Що труться матеріали

(При сухих поверхнях)

Коефіцієнт тертя (при русі)

Дерево по дереву (в середньому)

Дерево по дереву (вздовж волокон)

0,075

Дерево з металу

Дерево по чавуну

Дерево по льоду

0,035

ЗВІТ ГРУПИ КОНСТРУКТОРІВ

Цілі: створити демонстраційні експерименти; пояснити результати явищ, що спостерігаються.

Досліди з тертя

Вивчивши літературу, ми забрали кілька дослідів, які вирішили здійснити самі. Ми продумали експерименти, виготовили прилади та спробували пояснити результати наших експериментів. Як прилади та інструменти ми взяли: скрипку, каніфоль; дерев'яну лінійку; дерев'яне яйце, через яке пропущено нитку.

Досвід №1

Ретельно натираємо смичок каніфоллю, потім проводимо по струні. Тривалі співаючі звуки отримують завдяки тертю. Коли скрипаль починає вести смичок вздовж струни, струна і під впливом сили тертя спокою захоплюється смичком і вигинається. У цьому натяг прагне повернути їх у початкове становище. Коли ця сила перевищить силу спокою, струна зривається і приходить у вагання, скрипаль переміщає смичок у протилежний бік, а потім назустріч. Скрипка співає. Якщо грати на скрипці без смичка, смикаючи струни пальцями, вийде звук, як у балалайки; якщо натягнути пальцем струну і відпустити її, то пролунає різкий звук, який швидко загасне.

Потім натирають смичок каніфоллю? Чи грає каніфоль роль змащення при терті? Виявляється, смичок натирають каніфоллю не тільки для того, щоб ця сила помітно залежала від швидкості ковзання – швидше зменшувалась би зі зростанням швидкості. Струна під смичком рухається завжди повільніше за смичку. Коли смичок та струна рухаються в один бік, струна відстає від смичка. Сила тертя перешкоджає відстоюванню та захоплює струну за смичком. Сила тертя здійснює роботу, смичок тягне за собою струну і, навпаки, гальмує струну, сповільнюючи її рух. Здійснюється робота проти сил тертя. Виходить, що на одній половині шляху смичок допомагає струні, а на іншій їй заважає? Цього не відбувається за двома обставинами. По-перше, швидкість, з якою смичок ковзає струною, щодо струни різна. Коли струна та смичок йдуть в один бік, швидкість смичка мала. Згадайте, як повільно відстає попутний автомобіль, що їде по дорозі, якщо дивитися на його з вікна поїзда, що швидко їде. Коли ж струна рухається назустріч смичку, його швидкість набагато більша – подібно до швидкості, з якою миготить у вікні зустрічний автомобіль. Друга обставина - сила тертя ковзання залежить від відносної швидкості поверхонь, що труться. При повільному ковзанні, коли вона рухається в один бік зі струною, при швидкому ковзанні струна та смичок рухаються у різні боки. Таким чином, за кожне коливання струни сили тертя підштовхує її, не даючи цим коливанням згасати.

Досвід №2

Дерев'яне яйце з пропущеною через середину ниткою. Беруть у руки кінці нитки, і одну руку високо піднімають нагору. Дерев'яне яйце по нитці швидко зісковзує вниз. Піднімають нагору іншу руку. Яйце знову прямує вниз, але раптом несподівано застряє на середині нитки, потім знову ковзає і зупиняється. У цьому вся досвіді сила тертя ковзання пропорційна силі нормального тиску. Яйце складається з двох половинок, що з'єднуються. У центрі перпендикулярно нитки укріплено коркову пробку. При натягу нитки сила тертя нитки про пробку збільшується і яйце завмирає у певному положенні на нитці. Якщо нитка не затягнута, то сила тертя менша і яйце вільно ковзає вниз.

Досвід №3

Дерев'яна лінійка. Кладають лінійку горизонтально на вказівні пальці, починають зближувати. Лінійка не рухається поступово по двох пальцях одночасно. Вона ковзає по черзі то одним, то іншим пальцем. Чому? Під лінійкою ковзає лише той палець, який стоїть далі від центру мас лінійки, оскільки він відчуває меншу навантаження і менше тертя. Його ковзання припиняється, як він виявляється ближче до центру мас лінійки, ніж другий палець, і тоді починає ковзати другий палець. Так пальці рухаються до центру тяжкості лінійки по черзі.

На початку грудня було проведено тиждень математики, фізики. Автори проекту зробили конкурс казок серед учнів «Уявимо собі світ без тертя». Найкращі казки вийшли у наступних учнів.

Казка 1.

"У світі тертя". (Лакпа Ч)

Сидячи на уроці фізики, Іванов не слухав учителя. "І навіщо треба знати про це тертя, воно нікому не потрібне, і без нього можна обійтися", - думав він. І раптом він відчув, що вдарився об щось тверде, спробував підвестися, але знову впав. Іванов таки підвівся і ледве пересуваючись пішов. Все навколо було якесь дивне, гладке, до чого б він не торкнувся, все було гладким. "Дивно, і машин немає?" - Здивувався Іванов. "А як же вони їздитимуть?" - пролунав голос ззаду. Іванов озирнувся і побачив хлопчика з короною на голові та з якимись дивними пристосуваннями на ногах.
- Як же вони їздитимуть, якщо немає тертя? - сказав хлопчик із короною.
- Як немає тертя?
- Так ти ж потрапив у країну без тертя, а я король цієї країни.
- А що в тебе на ногах?
- Це спеціальні пристрої для пересування, тобі треба їх одягнути, інакше ти не пройдеш і трьох кроків.

Іванов одягнув ці пристрої і йому стало легше пересуватися. Уважно глянувши на короля, він побачив, що корона була прикріплена до голови, якимось незвичайним пристосуванням.
- Навіщо ти прикріпив корону?
- Ти забув, що в нашій країні немає тертя, спробуй одягнути головний убір, він одразу впаде.

І тут, Іванов зрозумів, що дарма він говорив про те, що тертя не потрібне. Він став дивитися на всі боки і його погляду постала струнка картина: всі люди ходили на якихось особливих пристосуваннях, на дерево було неможливо залізти, оскільки воно було дуже гладким. Усі предмети, при найменшому дотику, падали.
- Як погано без тертя!
- Так, але й без нього у нас дещо добре йде. Літаки дуже швидко літають, двигуни не зношуються, кораблі швидко плавають. Але все-таки без тертя погано. Ти бачиш, що в моїй країні немає нічого красивого та дивовижного, не можна малювати, бігати, лазити по деревах, а винен у цьому ти!
- Я!?
- Та ти, адже це ти сказав, що тертя не потрібне, ось і залишайся тут королем, а я йду!
- Але ж я не хотів, не хотів, я не знав!
"Іванов, що ж таке тертя?" - Запитав вчитель.

Іванов прокинувся, він сидів за партою в кабінеті фізики: "Тертя - це сила, без якої прожити не можна." - відповів він і мав рацію!

Казка 2.

"Пригоди Савушкіна."(Доктугу А 8клас)

Якось Савушкін отримав двійку з фізики. Вони саме проходили тему "Сила тертя".

Прийшовши додому, еакинувши підручник з фієїки в дальній кут, він з ненавистю подумав: "Пропади ти пропадом, сила тертя".

І раптом він послизнувся і впав на рівне місце. Савушкін спробував підвестися, вхопившись за ніжку стільця. Стілець з легкістю вискочив з його рук і відлетівши вбік, перекинув етажерку з книгами. У кімнаті почався безлад. Предмети злітали зі своїх місць і, кружляючи по кімнаті, стикалися і розліталися в різні боки. З далекого кута, розмахуючи шпальтами, вилетів підручник фізики. Кімната була схожа на космічний корабель, який був у невагомості. Савушкін, зібравшись із силами, спробував упіймати підручник. Раптом його осяяло: за його бажанням зникла сила тертя. Савушкін літав по кімнаті і наздоганяв підручник. Нарешті він ухопив його, на льоту відкрив задану сторінку і прочитав параграф і зрозумів, яке велике значення має сила тертя у житті. Завдяки силі тертя вулицями їздять автобуси, ходять люди та тварини, лижники ковзають снігом, фігуристи катаються на льоду, предмети стоять на своїх місцях.

Раптом у кімнаті все стало на свої місця. Сила тертя відновила свою дію. Савушкін з полегшенням зітхнув. З цього дня він почав серйозно займатися фізикою.

Казка 3.

"У світі без тертя."(Чооду А-11клас)

Одного разу мій друг поїхав до іншого міста. Ось, що він мені розповів: "Я приїхав у місто і пішов шукати готель. Знайшовши його, я заплатив за тиждень вперед і пішов у свій номер. Тільки я вирішив відпочити, як пролунав гидкий звук. Раптом ліжко від'їхало від стінки на середину кімнати. Підлога з-під моїх ніг поїхала і я впав.Звук припинився.Я встав, поправив костюм і сів на ліжко.Здавалося б нічого і не сталося, але ліжко опинилося на середині кімнати, а на моєму коліні була садна.Але, що це було Я не став мучити себе цим питанням і все ж таки вирішив відпочити. Шафа від'їжджала від стіни, втрачаючи по дорозі дверцята, і розвалюючись на частини.Тільки я вийшов на вулицю.На моєму шляху все розвалювалося і падало.На вулиці перехожі робили якісь безладні рухи, падали.Автобус гнав з шаленою швидкістю, з кабіни висунулося спотворене страхом обличчя водія і він закричав: “Не можу зупинити машину, гальма не діють!” Нарешті звук припинився. З готелю вибіг мій сусід із коробочкою в руках. "Нарешті! Нарешті! Сила тертя. Я винайшов її" - так він кричав. Він підбіг до мене і крикнув " Подивіться! " Він увімкнув якусь кнопку і ... Але звуку не було. Машинка розвалилася. Замість неї на асфальті лежала купа гвинтиків, шурупів та всяких деталей. Це все, що залишилося від неї. Машинка була винятком і сила тертя не діяла й у ній.

Підбиття підсумків:

А тепер підіб'ємо підсумки і оцінимо тертя за заслуги. Звичайно, тільки завдяки наявності в природі сили тертя можливе життя в тому вигляді, як воно існує на Землі. Але разом з тим, тертя зношує машини та підошви нашого взуття, двигуни автомобілів, літаків, паровозів. Вони всі працюють проти тертя (сухого та рідкого), на це витрачається безліч різних видів пального. Тертя в одних умовах корисне, а в інших шкідливе. Отже, треба вміло використати сили тертя. Коли у повсякденному житті, у виробництві, у техніці, на транспорті тертя нам необхідно, треба збільшувати його.

Коли тертя заважає, викликає витрати енергії та матеріалів, необхідно зменшувати його. Так люди роблять із незапам'ятних часів. Але щоб підпорядкувати собі тертя потрібно знати які закони ним керують.

а) Чим більший тиск між поверхнями, що стикаються, тим більше сила тертя спокою.

б) У скільки разів збільшується тиск, у стільки разів збільшується тертя спокою.

в) Величина сили тертя залежить від роду поверхонь, що труться.

г) Сила тертя кочення менша за силу тертя ковзання.

д) Мастило зменшує тертя.

Виводи

За наслідками роботи над проектом.

Ми з'ясували, що людина здавна використовує знання про явище тертя, отримане досвідченим шляхом. Починаючи з XV-XVI століть, знання про це явище стають науковими: ставляться досліди щодо визначення залежностей сили тертя багатьох чинників, з'ясовуються закономірності.

Тепер достеменно знаємо, від чого залежить сила тертя, а що не впливає на неї. Якщо говорити конкретніше, то сила тертя залежить: від навантаження чи маси тіла; від роду дотичних поверхонь; від швидкості відносного руху тел; від розміру нерівностей чи шорсткостей поверхонь. А ось від площі зіткнення вона не залежить.

Тепер ми можемо пояснити всі закономірності, що спостерігаються в практиці, будовою речовини, силою взаємодії між молекулами.

Ми провели серію експериментів, проробили приблизно такі ж досліди, як і вчені, і отримали приблизно такі самі результати. Вийшло, що ми експериментально підтвердили всі твердження, висловлені нами.

Нами було створено серію експериментів, які допомагають зрозуміти і пояснити деякі «важкі» спостереження.

Але, мабуть, найголовніше – ми зрозуміли, як чудово здобувати знання самим, а потім ділитися ними з іншими

Література

1.Блудов М.І. «Бесіди з фізики»-М: Просвітництво 1980г

2. Горєлов Л.А. «Цікаві досліди з фізики»-М: Просвітництво 1985г

3.Дерягін Б.В. «Що таке тертя»-М: Просвітництво 1986р

4.Кабардін О.Ф. «Факультативний курс фізики»-М: Просвітництво 1977

5. Мощанський В.М, Савелов Є.В. "Історія фізики в середній школі". Освіта 1981р

6. Тарасов Л.В. «Фізика у природі»-М: Просвітництво 1988г

7. Російські народні казки, прислів'я, приказки.

Цілі та завдання…………………………………………………………………………1

Звіт групи дослідників громадської думки…………………………….2

Звіт групи теоретиков…… ……………….………………………………………3

Історична довідка …….………………………………………………………….4 Роль сили тертя………………….………………………… ……………………….5

Звіт групи експериментаторів……………..……………………………………..6

Звіт групи конструкторів ………………………………………………………..7

Конкурс казок ………………………………………………………………………….8

Заключение………………………………………………………………………………9

Районний конкурс дослідницьких робіт та проектів школярів

"Розумне покоління".

Тема проекту: «Сила тертя»

Чооду Аржаана, Лакпа Чодураа

МОУ ОСШ с.Іллінка

10,11 клас

Керівник: Доктугу О.Б.

Вчитель фізики

МОУ ОСШ с.Іллінка.

Лютий 2010р


Актуальність: Робота призначена для формування світогляду про реальну дійсність. Відповіді на багато важливих питань, пов'язаних із рухом тіл, дають закони тертя. Актуальність теми у тому, що вона пов'язує теорію з практикою, розкриває можливість пояснення природи, застосування та використання вивченого матеріалу. Ця робота дозволяє розвивати творче мислення, вміння набувати знання з різних джерел, аналізувати факти, проводить експерименти, робити узагальнення, висловлювати власні судження, замислюватися над загадками природи та шукати стежку до істини.




Простежити історичний досвід людства щодо використання та застосування цього явища; з'ясувати природу явища тертя, закономірності тертя; провести експерименти, що підтверджують закономірності та залежності сили тертя; зробити демонстраційні експерименти, що доводять залежність сили тертя від сили нормального тиску, від властивостей поверхонь, що стикаються.






Коси, коса, поки роса, роса геть – і ти додому. Чи не підмажеш, не поїдеш. Пішла справа, як по маслу. Без мила в душу влізе. Кататися, як сир у маслі. Від того воза заспівала, що давно дьогтю не їла. Прислів'я пояснюються існуванням тертя та використанням мастила для його зменшення.




Тиха вода підмиває берега. Між окремими шарами води, що тече в річці, діє тертя, яке називається внутрішнім. У зв'язку з цим швидкість течії води на різних ділянках поперечного перерізу русла річки неоднакова: найбільша - в середині русла, найменша - біля берегів. Сила тертя не тільки гальмує воду, а й діє на берег, вириваючи частинки ґрунту і тим самим підмиваючи його.








































3. Історія вивчення тертя Леонардо да Вінчі Ейлер Леонард Амонт Кулон Шарль Огюстен де


Рік Ім'я вченого Залежність модуля сили тертя ковзання від площі стикаються тіл від матеріалу від навантаження від відносної швидкості руху поверхонь, що труться, від ступеня шорсткості поверхонь 1500 Леонардо так Вінчі Ні Так Ні Так 1699Амонтон Ні Так Ні 1748 Лео.




Висновок: Сила тертя ковзання залежить від навантаження, що більше навантаження, то більше вписувалося сила тертя. Результати експериментів: 1. Залежність сили тертя ковзання від навантаження. m (г) F тр (Н) 0,50,81,0





Коли зав'язуємо пояс Без тертя всі нитки вислизали б із тканини. Без тертя всі вузли розв'язалися б. Без тертя не можна було ступити і кроку, та й взагалі стояти. Тертя бере участь там, де ми про нього навіть і не підозрюємо Висновок Коли шиємо Коли ходимо



Ми з'ясували, що людина здавна використовує знання про явище тертя, отримані досвідченим шляхом. Нами була створена серія експериментів, які допомагають зрозуміти та пояснити деякі важкі спостереження. Сила тертя виникає між поверхнями, що стикаються. Сила тертя залежить від роду дотичних поверхонь. Сила тертя не залежить від площі поверхонь, що труться. Сила тертя зменшується при заміні тертя ковзання тертям кочення, при змащуванні поверхонь, що труться. Висновки за результатами роботи:

Урок з фізики «Сила тертя»

Тема урока: Сила тертя.

Цілі уроку: актуалізувати та поглибити знання учнів про силу тертя, виявити основні особливості сили тертя, облік та застосування в техніці.

Обладнання: дерев'яний брусок, динамометр, набір вантажів, листи наждакового паперу, повсть, дерев'яні пластини, таблиці, дисковод, проектор, презентації уроку.

Хід уроку

I. Мотивація.

— Ми знаємо, що фізика є наукою про природу. Згадаймо Ф.І. Тютчева:

«Не те, що ви думаєте, природа:

Не зліпок, не безлике обличчя, -

У ній є душа, у ній є свобода.

У ній є кохання, у ній є мова».

Так, природа має свою мову, і ми повинні її розуміти.

Падіння яблука, вибух наднової зірки, стрибок коника чи радіоактивний розпад речовин відбуваються внаслідок взаємодій. Існує чотири види фундаментальних взаємодій.

    Гравітаційна взаємодія

    Електромагнітна взаємодія

    Слабка взаємодія

    Сильна взаємодія

Кількісним заходом взаємодії є – сила. Серед численних сил електромагнітної природи виділимо силу тертя. У земних умовах тертя супроводжує будь-який рух і спокій тіл.

ІІ. Новий матеріал

- Хлопці, тема нашого уроку "Сила тертя".

З явищем тертя ми вже давно знайомі. У поході можна почути: «Не натріть ноги», у школі – «Зітріть з дошки записи». Перші дослідження тертя були проведені великим італійським ученим Леонардо да Вінчі понад 400 років тому, але ці роботи не були опубліковані. Закони тертя були описані французьким вченим Гільйом Амонтоном в 1699 і Шарлем Кулон в 1785 р.

- Хлопці, дайте, будь ласка, визначення сили тертя.

— Сила тертя – сила, що взаємодіє при зіткненні поверхонь тіл, що перешкоджає їхньому відносному переміщенню, спрямована вздовж поверхні зіткнення.

З'ясуємо причини тертя.

— Зараз ми, використовуючи запропоноване обладнання, визначимо силу тертя. У вас на столах динамометри. Візьмемо брусок, прикріпимо його до динамометра, і тягтимемо брусок по горизонтальній поверхні так, щоб він рухався рівномірно. Ця сила по модулю дорівнює силі тертя, що діє брусок.

I ряд дерево - по дереву
II ряд дерево - по повсті
III ряд дерево - наждачний папір

— Чому вийшло різне значення?

    Причиною тертя є шорсткості дотичних поверхонь: від мастила, ваги тіла, стану поверхонь, що труться.

    Інша причина - міжмолекулярне тяжіння, що діє в місцях контакту тіл, що труться. (Проявляється в тих випадках, коли поверхні тіл, що стикаються, добре відполіровані).

При контакті твердих тіл можливі три види тертя.

Досвід №1. Брусок, динамометр (тертя спокою)

Динамометр прикріплюємо до бруску та тягнемо. Діюча сила між бруском та поверхнею – сила тертя спокою.

Досвід №2. Брусок, динамометр (тертя ковзання)

Брусок ковзає по поверхні - сила тертя, що виникає, - сила тертя ковзання.

Досвід №3. Візок, динамометр

Візок котиться по поверхні. Динамометр показує силу тертя кочення.

Тертя кочення менше тертя ковзання та спокою. Однак із найгеніальніших винаходів людства – колесо. Добре відомо, що незрівнянно легше везти вантаж на візку, ніж тягнути його.

— А зараз переглянемо презентацію до цієї частини уроку.

Очевидно, у реальному житті важливо враховувати тертя. Подивимося, як це робиться у задачі про рух автотранспорту дорогою.

Діти, ви бачите, що для повної зупинки автомобіля потрібен певний час. Тому дотримуйтесь правил пішоходів під час переходу через дорогу.

У природі та техніці тертя має велике значення. Воно може бути корисним та шкідливим. Коли воно корисне, його намагаються збільшити. Наприклад, поверхні шин у автомобіля роблять із ребристими виступами взимку, коли дорога буває слизька, її посипають піском.

Тертя відіграє велику роль у житті рослин та тварин.

Виступ учнів.

Про роль тертя у житті рослин та тварин.

У багатьох рослин тертя грає позитивну роль. Рослини завдяки тертю чіпляються за опори, що знаходяться поблизу, утримуються на них і тягнуться до світла. Тертя тут створюється за рахунок того, що стебла багаторазово обвивають опори і тому дуже щільно прилягають до них.

А ось рослини, що мають коренеплоди, такі, як морква, буряк, бруква. Сила тертя об ґрунт сприяє утриманню коренеплоду у ґрунті. Зі зростанням коренеплоду тиск навколишньої землі на нього збільшується, а це означає, що сила тертя також зростає. Саме тому так важко витягнути із землі великі буряки, редьку, ріпу.

Таким рослинам, як реп'ях, тертя допомагає поширювати насіння, що має колючки з невеликими гачками на кінцях.

Ці колючки зачіплюються за шерсть тварин і разом із ними переміщаються. Насіння ж гороху, горіхи завдяки своїй кулястій формі і малому тертю кочення переміщаються легко самі.

Шляхом тривалої еволюції організми багатьох живих істот пристосувалися до тертя, навчилися його зменшувати чи збільшувати. Так, тіло риб має обтічну форму і вкрите слизом, що дозволяє розвивати при плаванні велику швидкість. Кістки тварин і людини в місцях рухомого зчленування мають дуже гладку поверхню, а внутрішня оболонка порожнини суглоба виділяє спеціальну синовіальну рідину, яка служить як би суглобовим «мастилом». При ковтанні їжі та її русі стравоходом тертя зменшується за рахунок попереднього дроблення та пережовування їжі, а також змочування її слиною.

Дія органів хапання (до них можна віднести клішні раку, передні кінцівки та хвіст деяких порід мавп та ін) теж тісно пов'язане з тертям. Адже предмет чи жива істота буде тим міцніше схоплено, чим більше тертя між ним та органом хапання. Величина ж сили тертя знаходиться в прямій залежності від сили, що притискає. Тому органи хапання влаштовані так, що можуть охоплювати видобуток з двох сторін і затискати її, або обвивати кілька разів і за рахунок цього стягувати з великою силою.

У всіх цих прикладах тертя корисне. Але воно може бути шкідливим, тоді його необхідно зменшити. У цьому випадку застосовують мастило або підшипники.

Здавалося б, що може бути спільного між підшипником та пам'ятником Петру Великому в Санкт-Петербурзі. Послухаймо історичну довідку.

Виступ учнів.

Можливо, не всім відомо деякі технічні подробиці створення пам'ятника великому організатору держави Російського.

Для п'єдесталу пам'ятника підготували монолітну гранітну брилу вагою 80 тис. пудів, тобто. понад тисячу тонн! І доставили її з села Лахті, що на березі Фінської затоки, до Петербурга. Як же у XVIII столітті, не маючи ні потужних тягачів, ні підйомних кранів, люди могли зробити таке диво?

Виявлена ​​ця брила була місцевим селянином Вишняковим. Глибу називали Грім-каменем, тому що в нього одного разу вдарила блискавка, відбивши великий уламок. Близько 9 км промандрував Грім-камінь по суші, а потім Невою на плотах був доставлений до Петербурга. Небувалий успіх російської техніки того часу був навіть відзначений особливою медаллю, на якій було викарбувано напис: «Зухвалість подібна, 1770 рік». І справді, це був акт сміливий! Вся Європа тільки й говорила про цю небачену операцію, яку не повторювалося з часів перевезення до стародавнього Риму єгипетських пам'яток. Як це було зроблено? Сміливий, дотепний проект пересування Грім-каменю дав коваль із казенних мужиків, який, на жаль, залишився невідомим. Він запропонував перекотити камінь на спеціально відлитих бронзових кулях, ув'язнених у санки. Санки являли собою великі колоди з видовбаними вздовж них жолобами, оббитими всередині міддю. Гранітну брилу помістили на поміст з кількох рядів щільно покладених колод, під якими знаходилися жолоби з кулями. Зігнані з найближчих сіл селяни з допомогою канатів і воріт рухали камінь до берега. Декілька мужиків мали весь час змащувати кулі яловичим салом і переставляти їх уперед після того, як брила пройде через них; 120 днів мандрував так сушею Грім-камінь. Доставлений до Петербурга та оброблений майстрами-кам'янотесами, він став чудовим п'єдесталом пам'ятника Петру.

Так, винахід російських селян став прообразом сучасного підшипника. Їх встановлюють в автомобілях, токарних верстатах, електричних двигунах та велосипедах.

— Ось і добіг кінця наш урок. Сьогодні ми з вами докладно поговорили про одну із сил е/м природи.


Актуальність: Робота призначена для формування світогляду про реальну дійсність. Відповіді на багато важливих питань, пов'язаних із рухом тіл, дають закони тертя. Актуальність теми у тому, що вона пов'язує теорію з практикою, розкриває можливість пояснення природи, застосування та використання вивченого матеріалу. Ця робота дозволяє розвивати творче мислення, вміння набувати знання з різних джерел, аналізувати факти, проводить експерименти, робити узагальнення, висловлювати власні судження, замислюватися над загадками природи та шукати стежку до істини.




Простежити історичний досвід людства щодо використання та застосування цього явища; з'ясувати природу явища тертя, закономірності тертя; провести експерименти, що підтверджують закономірності та залежності сили тертя; зробити демонстраційні експерименти, що доводять залежність сили тертя від сили нормального тиску, від властивостей поверхонь, що стикаються.






Коси, коса, поки роса, роса геть – і ти додому. Чи не підмажеш, не поїдеш. Пішла справа, як по маслу. Без мила в душу влізе. Кататися, як сир у маслі. Від того воза заспівала, що давно дьогтю не їла. Прислів'я пояснюються існуванням тертя та використанням мастила для його зменшення.




Тиха вода підмиває берега. Між окремими шарами води, що тече в річці, діє тертя, яке називається внутрішнім. У зв'язку з цим швидкість течії води на різних ділянках поперечного перерізу русла річки неоднакова: найбільша - в середині русла, найменша - біля берегів. Сила тертя не тільки гальмує воду, а й діє на берег, вириваючи частинки ґрунту і тим самим підмиваючи його.






































3. Історія вивчення тертя Леонардо да Вінчі Ейлер Леонард Амонт Кулон Шарль Огюстен де


Рік Ім'я вченого Залежність модуля сили тертя ковзання від площі стикаються тіл від матеріалу від навантаження від відносної швидкості руху поверхонь, що труться, від ступеня шорсткості поверхонь 1500 Леонардо так Вінчі Ні Так Ні Так 1699Амонтон Ні Так Ні 1748 Лео.




Висновок: Сила тертя ковзання залежить від навантаження, що більше навантаження, то більше вписувалося сила тертя. Результати експериментів: 1. Залежність сили тертя ковзання від навантаження. m (г) F тр (Н) 0,50,81,0





Коли зав'язуємо пояс Без тертя всі нитки вислизали б із тканини. Без тертя всі вузли розв'язалися б. Без тертя не можна було ступити і кроку, та й взагалі стояти. Тертя бере участь там, де ми про нього навіть і не підозрюємо Висновок Коли шиємо Коли ходимо



Ми з'ясували, що людина здавна використовує знання про явище тертя, отримані досвідченим шляхом. Нами була створена серія експериментів, які допомагають зрозуміти та пояснити деякі важкі спостереження. Сила тертя виникає між поверхнями, що стикаються. Сила тертя залежить від роду дотичних поверхонь. Сила тертя не залежить від площі поверхонь, що труться. Сила тертя зменшується при заміні тертя ковзання тертям кочення, при змащуванні поверхонь, що труться. Висновки за результатами роботи:



Останні матеріали розділу:

Раннє Нове Час.  Новий час
Раннє Нове Час. Новий час

Розділ ІІІ. РАННІЙ НОВИЙ ЧАС Західна Європа в XVI столітті У XVI столітті в Європі відбулися найбільші зміни. Головна серед них...

Раннє Нове Час — загальна характеристика епохи
Раннє Нове Час — загальна характеристика епохи

ГОЛОВНА РЕДАКЦІЙНА КОЛЕГІЯ: академік О.О. ЧУБАР'ЯН (головний редактор) член-кореспондент РАН В.І. ВАСИЛЬЄВ (заступник головного редактора)...

Економічний розвиток країн Європи у ранній новий час
Економічний розвиток країн Європи у ранній новий час

Пізнє середньовіччя у Європі - це період XVI-першої половини XVII ст. Сьогодні цей період називають раннім новим часом і виділяють у...