Досвід тертя в домашніх умовах. Дослідницька робота «Сила тертя та її корисні властивості

Більшість людей, згадуючи свої шкільні роки, упевнені, що фізика – це дуже нудний предмет. Курс включає безліч завдань та формул, які нікому в подальшому житті не знадобляться. З одного боку, ці твердження є правдивими, але, як і будь-який предмет, фізика має й інший бік медалі. Тільки її не кожен відкриває собі.

Дуже багато залежить від вчителя

Можливо, в цьому винна наша система освіти, а може, вся справа в учителі, який думає тільки про те, що треба відчитати затверджений матеріал, і не прагне зацікавити своїх учнів. Найчастіше винен саме він. Однак якщо дітям пощастить, і урок у них вестиме викладач, який сам любить свій предмет, то він зможе не лише зацікавити учнів, а й допоможе їм відкрити для себе щось нове. Що призведе до того, що діти почнуть із задоволенням відвідувати такі заняття. Звичайно, формули є невід'ємною частиною цього навчального предмета, від цього нікуди не подітися. Але є й позитивні моменти. Особливий інтерес у школярів викликають досліди. Ось про це ми й поговоримо детальніше. Ми розглянемо деякі цікаві досліди з фізики, які ви зможете провести разом зі своєю дитиною. Це має бути цікавим не тільки йому, але й вам. Цілком ймовірно, що за допомогою таких занять ви прищепіте своєму чаду непідробний інтерес до навчання, а улюбленим предметом для нього стане "нудна" фізика. проводити зовсім нескладно, для цього потрібно зовсім небагато атрибутів, головне щоб було бажання. І, можливо, тоді ви зможете замінити дитині шкільного вчителя.

Розглянемо деякі цікаві досліди з фізики для маленьких, адже треба починати з малого.

Паперова рибка

Щоб провести цей експеримент, нам необхідно вирізати з щільного паперу (можна картону) маленьку рибку, довжина якої повинна становити 30-50 мм. Робимо всередині круглий отвір діаметром приблизно 10-15 мм. Далі з боку хвоста прорізаємо тонкий канал (ширина 3-4 мм) до круглого отвору. Після чого наливаємо воду в таз і акуратно поміщаємо туди нашу рибку таким чином, щоб одна площина лежала на воді, а друга залишалася сухою. Тепер необхідно в круглий отвір капнути олії (можна скористатися масляною від швейної машинки або велосипеда). Олія, прагнучи розлитися по поверхні води, потече по прорізаному каналу, а рибка під дією масла, що витікає назад, попливе вперед.

Слон та Моська

Продовжимо проводити цікаві досліди з фізики зі своєю дитиною. Пропонуємо вам познайомити малюка з поняттям важеля та з тим, як він допомагає полегшувати роботу людини. Наприклад, розкажіть, що за допомогою нього легко можна підняти важку шафу або диван. А для наочності показати елементарний досвід із фізики із застосуванням важеля. Для цього нам знадобляться лінійка, олівець і пара маленьких іграшок, але обов'язково різної ваги (ось чому ми назвали цей досвід «Слон і Моська»). Кріпимо нашого Слона та Моську на різні кінці лінійки за допомогою пластиліну, або звичайної нитки (просто прив'язуємо іграшки). Тепер, якщо покласти лінійку середньою частиною на олівець, то перетягне, звичайно, слон, адже він важчий. А от якщо змістити олівець у бік слона, то Моська запросто переважить його. Ось у цьому і полягає принцип важеля. Лінійка (важіль) спирається на олівець – це місце є точкою опори. Далі дитині слід розповісти, що цей принцип використовується повсюдно, він закладений в основу роботи крана, гойдалки і навіть ножиць.

Домашній досвід з фізики з інерцією

Нам знадобляться банку з водою та господарська сітка. Ні для кого не буде секретом, якщо відкриту банку перевернути, то вода виллється з неї. Давайте спробуєм? Звісно, для цього краще вийти надвір. Ставимо банку в сітку і починаємо плавно розгойдувати її, поступово нарощуючи амплітуду, і в результаті робимо повний оборот - один, другий, третій і таке інше. Вода не виливається. Цікаво? А тепер змусимо воду виливатися нагору. Для цього візьмемо бляшанку і зробимо в денці отвір. Ставимо у сітку, наповнюємо водою і починаємо обертати. З отвору б'є струмінь. Коли банку в нижньому положенні, це не дивує нікого, а от коли вона злітає вгору, то й фонтан продовжує бити в тому ж напрямку, а з горловини – ні краплі. Ось так то. Усе це може пояснити принцип інерції. При обертанні банку прагне відлетіти прямо, а сітка не пускає її і змушує описувати кола. Вода також прагне летіти за інерцією, а в тому випадку, коли ми в денці зробили отвір, їй уже нічого не заважає вирватися і рухатися прямолінійно.

Коробок із сюрпризом

Тепер розглянемо досліди з фізики зі зміщенням. Потрібно покласти сірникову коробку на край столу і повільно рухати її. У той момент, коли він пройде свою середню позначку, станеться падіння. Тобто маса висунутої за край стільниці частини перевищить вагу, що залишилася, і коробок перекинеться. Тепер змістимо центр маси, наприклад, покладемо всередину (якомога ближче до краю) металеву гайку. Залишилося помістити коробок таким чином, щоб мала її частина залишалася на столі, а велика висіла в повітрі. Падіння не станеться. Суть цього експерименту полягає в тому, що вся маса знаходиться вище за точку опори. Цей принцип також використовується усюди. Саме завдяки йому у стійкому положенні знаходяться меблі, пам'ятники, транспорт та багато іншого. До речі, дитяча іграшка Ванька-встанька теж побудована на принципі усунення центру маси.

Отже, продовжимо розглядати цікаві досліди з фізики, але перейдемо до наступного етапу – для школярів шостих класів.

Водяна карусель

Нам будуть потрібні порожня консервна банка, молоток, цвях, мотузка. Пробиваємо за допомогою цвяха та молотка у бічній стінці біля самого дна отвір. Далі, не витягуючи цвях з дірки, відгинаємо його убік. Необхідно, щоб отвір вийшов косий. Повторюємо процедуру з другого боку банки – зробити потрібно так, щоб дірки вийшли один навпроти одного, проте цвяхи були загнуті у різні боки. У верхній частині судини пробиваємо ще два отвори, в них продаємо кінці каната або товстої нитки. Підвішуємо ємність та наповнюємо її водою. З нижніх отворів почнуть бити два косих фонтани, а банк почне обертатися в протилежний бік. На цьому принципі працюю космічні ракети – полум'я із сопел двигуна б'є в один бік, а ракета летить в інший.

Досліди з фізики - 7 клас

Проведемо експеримент із щільністю мас та дізнаємося, як можна змусити яйце плавати. Досліди з фізики з різними щільностями найкраще проводити на прикладі прісної та солоної води. Візьмемо банку, заповнену гарячою водою. Опустимо в неї яйце, і воно одразу втопиться. Далі насипаємо у воду кухонну сіль і розмішуємо. Яйце починає спливати, причому чим більше солі, тим вище воно підніметься. Це тим, що солона вода має вищу щільність, ніж прісна. Так, усім відомо, що в Мертвому морі (його вода найсолоніша) практично неможливо потонути. Як бачите, досліди з фізики можуть суттєво збільшити кругозір вашої дитини.

та пластикова пляшка

Школярі сьомих класів починають вивчати атмосферний тиск і його вплив на навколишні предмети. Щоб розкрити цю тему глибше, краще провести відповідні досліди з фізики. Атмосферний тиск впливає на нас, хоч і залишається невидимим. Наведемо приклад із повітряною кулею. Кожен із нас може його надути. Потім ми помістимо його в пластикову пляшку, краю одягнемо на шийку і зафіксуємо. Таким чином, повітря зможе надходити тільки в кулю, а пляшка стане герметичною судиною. Тепер спробуємо надути кулю. У нас нічого не вийде, тому що атмосферний тиск у пляшці не дозволить нам цього зробити. Коли ми дме, куля починає витісняти повітря в посудині. А оскільки пляшка у нас герметична, то йому подітися нікуди, і він починає стискатися, тим самим стає набагато щільнішим за повітря в кулі. Відповідно, система вирівнюється, і кулю надути неможливо. Тепер зробимо отвір у денці і пробуємо надути кулю. У такому разі ніякого опору немає, повітря, що витісняється, залишає пляшку - атмосферний тиск вирівнюється.

Висновок

Як бачите, досліди з фізики зовсім не складні та досить цікаві. Спробуйте зацікавити свою дитину - і навчання для неї проходитиме зовсім по-іншому, вона почне із задоволенням відвідувати заняття, що зрештою позначиться і на його успішності.

Одна із проблем сучасної школи – зниження інтересу до фізики. Я запитала себе: Якими засобами може скористатися вчитель, щоб сформувати в учнів позитивне ставлення до предмета, викликати в них пізнавальний інтерес до знань? Можна запропонувати таку схему виховання у школярів захоплення навчальним предметом: від цікавості до подиву, від нього до активної допитливості та прагнення дізнатися, від них до міцного знання та наукового пошуку.

Зупинюся докладніше на першій стадії - подиву та цікавості: у школярів виникає ситуативний інтерес, що виявляється при демонстрації ефектного досвіду, прослуховуванні розповіді про цікавий випадок з історії фізики, причому його об'єктом є не зміст предмета, а суто зовнішні моменти уроку - обладнання, майстерність вчителя, форми роботи під час уроку.

Новизна, безпосередній інтерес та емоційна привабливість викликають насамперед мимовільну увагу. У свою чергу мимовільну увагу викликає мимовільне запам'ятовування. Кожен учитель добре знає, що при перевірці домашнього завдання учень, відповідаючи на поставлене запитання, починає з опису досвіду, який він бачив на попередньому уроці. Зорові образи демонстраційних дослідів зберігаються у пам'яті та виконують функцію орієнтирів, опор, виходячи з яких відновлюється решта вивченого навчального матеріалу.

Я повністю згодна з психологами, які відзначають, що складний зоровий матеріал запам'ятовується краще, ніж його опис. Тому демонстрація дослідів запам'ятовується пам'яттю учнів значно краще, ніж розповідь вчителя про фізичні досліди.

Однак учні, згадуючи демонстраційні досліди, вносять у свій опис зміни, які обумовлені не тільки забуванням деяких деталей, а й перетворенням опису у форму, більш легку для розуміння. Згадуючи, учні виділяють деталі дослідів, які видаються їм найбільш значущими та цікавими. Усе це свідчить у тому, що пригадування не простим відтворенням, а конструктивним процесом.

Таким чином, я вважаю, що демонстрація дослідів розвиває увагу і пам'ять учнів на стадії емпіричного пізнання явищ, що вивчаються, і закономірностей.

У цьому пропонується використовувати ефектні досліди, оскільки в учнів виникає як живий інтерес до демонстрації явища, а й бурхливе обговорення розгадки явища (проблемна ситуація). Таким чином, при показі ефектного досвіду ми вбиваємо відразу двох зайців: демонструємо фізичне явище і створюємо проблемну ситуацію. А як "побічний ефект" пробуджуємо інтерес до предмета. Тому характер і форма організації навчально-пізнавальної діяльності учнів: проблемно – пошуковий, дослідницький та репродуктивний характер діяльності дозволяє здійснити комплексне застосування знань учнів.

Я як учитель разом із учнями ставила цілі:

Освітня: систематизація знань на тему “Сила тертя”: знати природу сили тертя, формувати вміння розрізняти види тертя; порівнювати їх у різних практичних ситуаціях; обґрунтовувати необхідність збільшення та зменшення сили тертя; формувати в хлопців уміння здійснювати самоконтроль з допомогою конкретних питань та використання дидактичного матеріалу.

Розвиваюча: удосконалювати навички самостійної роботи, активізувати мислення школярів, уміння самостійно формулювати висновки, розвивати мову. Розвиток творчих здібностей з урахуванням практичної роботи. Відпрацювання практичних навичок у роботі з фізичним обладнанням.

Виховна: розвиток почуття взаєморозуміння та взаємодопомоги у процесі спільного виконання експериментального завдання; розвиток мотивації вивчення фізики, використовуючи різноманітні прийоми діяльності, повідомляючи цікаві відомості.

У ході такого виду діяльності у учнів формуються здібності до структурування та систематизації досліджуваного предметного змісту. Висвітлення теми супроводжується демонстрацією презентації з подальшим обговоренням та поясненням явищ, що відбуваються через наявність сили тертя. Демонструються способи зміни сили тертя практично. Учні мають можливість аналізувати те, що відбувається, і робити висновки.

Поряд з цим відбувається розвиток метапредметних УУД: комунікативні – висловлювати з достатньою повнотою повнотою і точністю свої думки, добувати недостатню інформацію за допомогою питань; регулятивні - усвідомлювати самого себе як рушійну силу свого навчання, свою здатність до подолання перешкод та самокорекції, складати план розв'язання задачі, самостійно виправляти помилки; пізнавальні – вміти створювати моделі для вирішення навчальних та пізнавальних завдань, виділяти та класифікувати суттєві характеристики об'єкта. А також плануються особистісні результати: формування цілісного світогляду, що відповідає сучасному рівню розвитку науки і суспільної практики.

Ціль:

ознайомити з видами сили тертя;
з'ясувати від чого залежить сила тертя

Завдання:

визначити значення сили тертя у повсякденному житті, природі.

Тертя - явище, що супроводжує нас з дитинства, на кожному кроці, а потім стало таким звичним і таким непомітним.

Сила тертя у казках: “Колобок” (сила тертя кочення), “Ріпка” (сила тертя спокою), “Ведмежа гірка” (сила тертя ковзання), “Царівна жаба” (сила тертя кочення).

Тертя – одне із видів взаємодії тел. Воно виникає при зіткненні двох тіл. Тертя, як і всі інші види взаємодії, підпорядковується третьому закону Ньютона: якщо одне з тіл діє сила тертя, то така сама по модулю, але спрямовану протилежний бік сила діє і друге тіло.

Види сили тертя: Fтр.качення, Fтр.ковзання, Fтр.спокою, але можлива заміна одного виду тертя іншим (Fтр.ковзання на Fтр.качення). За допомогою бруска, динамометра та двох олівців можна продемонструвати, що Fтр.ковзання більше, ніж Fтр.качення.

Залежність сили тертя від деяких показників демонструють такі досліди:

За допомогою динамометра, бруска та набору вантажів показуємо, що сила тертя залежить від сили нормального тиску;

На місце гладкої поверхні кладемо шорсткий аркуш паперу (сила тертя залежить від матеріалу);

Усуваємо пластилін з поверхні, вимірюємо при цьому силу тертя до та після;

Використовуємо мастило, що веде до зменшення сили тертя;

Сила тертя майже залежить від площі опори.

Сила тертя має свої плюси і, на жаль, мінуси. У тому випадку, коли воно корисне – намагаються збільшити. Якщо шкідливо - намагаються зменшити (використання мастила, підшипників, які зменшують силу тертя у 20-30 разів).

Ось кілька прикладів. Мелодія, що походить від скрипки існує за рахунок того, що смичок призводить до коливання струни. Струна під смичком завжди рухається повільніше, ніж змичок. Коли струна рухається назустріч смичку, сила тертя ковзання гальмує струну, сповільнюючи її рух. А коли смичок рухається у напрямку струни, то сила тертя ковзання навпаки "тягне" струну за собою, не даючи їй відставати. Коли взимку на дорогах утворюється лід, то велика ймовірність аварій, також пішоходи можуть отримати травми на замерзлих стежках. Щоб цього уникнути, можна насипати пісок на дорогу, тим самим збільшивши силу тертя. Користь сили тертя кочення в тому, що колесо, що котиться, трохи вдавлюється в дорогу, і перед ним утворюється невеликий горбок, який доводиться долати. Так відбувається рух. В 1779 французький фізик Кулон встановив, від чого залежить максимальна сила тертя спокою. Чим важча книга, що лежить на столі, чим сильніша вона притискається до столу, тим важче її зрушити. Саме за рахунок тертя спокою все залишається на своїх місцях: шнурки не розв'язуються, цвях тримається у стіні, шафа стоїть на своєму місці. Можна зробити висновки про плюси сили тертя. Завдяки цій силі ми можемо стояти чи рухатися вперед, уповільнювати чи прискорювати рух окремих тіл.

Але поряд із плюсами є ще й мінуси. Людина будь-коли зможе винайти вічний двигун, т.к. згодом будь-який рух припиниться через силу тертя і доводиться час від часу цей рух зберігати - впливати на нього. Тертя не тільки гальмо для руху, це ще й головна причина зношування технічних пристроїв - проблема, з якою людина зіткнулася на зорі цивілізації.

Леонардо де Вінчі займався багатьма питаннями деталей машин, тертя та зносу. Сила тертя спрямована в протилежний від прикладеної сили бік, і це призводить до здійснення великої роботи.

Основною характеристикою тертя є коефіцієнт тертя "мю", який визначається матеріалами, з яких виготовляють поверхні тіл, що взаємодіють.

У багатьох рослин тертя грає позитивну роль. Наприклад, ліани, хміль, горох, боби та ін. кучеряві рослини завдяки тертю можуть чіплятися за опори, утримуються на них і тягнуться до світла. Між опорою і стеблом з'являється велика сила тертя, т.к. стебла щільно прилягають до опори. У рослин, що мають коренеплоди, такі, як морква, буряк, сила тертя об ґрунт сприяє утриманню їх у ґрунті. Зі зростанням коренеплоду тиск навколишньої землі на нього збільшується, і сила тертя теж зростає. Тому так важко витягнути із землі велику ріпу, буряк. 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, горіха, завдяки своїй кулястій формі і малому тертю кочення, легко переміщаються самі.

Організми багатьох живих істот пристосувалися до тертя, навчилися його зменшувати чи збільшувати. Тіло риб мають обтічну форму і вкрите слизом, що дозволяє розвивати при плаванні велику швидкість. Щетинний покрив моржів, тюленів, морських левів допомагає їм пересуватися суходолом і крижинами. Щоб збільшити зчеплення з ґрунтом, стовбурами дерев, на кінцівках тварин є цілий ряд пристосувань: пазурі, гострі краї копит, підковні шипи, тіло плазунів покрите горбками та лусочками. Дія органів хапання (хапальні органи жуків, клешні раку; передні кінцівки та хвіст деяких порід мавп; хобот слона) теж пов'язане з тертям. У багатьох живих організмів існують пристосування, завдяки яким тертя виходить невеликим під час руху в одному напрямку і різко збільшується при русі у зворотному напрямку. Це, наприклад, шерсть і лусочки, що ростуть похило до поверхні шкіри. На цьому принципі ґрунтується рух дощового хробака. Водяний жук-вертячка швидко гасає на поверхні води. Швидкості пересування він зобов'язаний жировому мастилу, що покриває тіло, яка значно зменшує тертя про воду.

Кістки тварин і людини в місцях рухомого зчленування мають дуже гладку поверхню, а внутрішня оболонка порожнини суглоба виділяє спеціальну рідину, яка служить суглобовим “мастилом”. При ковтанні їжі та її русі стравоходом тертя зменшується за рахунок попереднього дроблення та пережовування їжі, а також змочування її слиною. При дії органів руху у тварин і людини тертя проявляється як корисна сила.

Прислів'я та приказки про силу тертя, сказані людьми та взяті з життєвого досвіду:

Скрипить, як незмазаний віз.
Від того воза заспівала, що давно дьогтю не їла.
Проти вовни не гладять.
Пройшло діло як по маслу.
Добре змастив – добре поїхав.
Живе як сир у маслі.
Де скрипить, там і мажуть
Чи не терта стріла в бік йде.
Плуг від роботи блищить.
Три, три – буде дірка.

Досліди, що демонструють силу тертя:

Досвід №1. Обертання сирого та вареного яйця. Варене яйце обертається швидше. У сирому яйці його жовток і білок намагаються зберегти нерухомий стан (у цьому проявляється їхня інерція) і своїм тертям про шкаралупу гальмують його обертання.

Досвід №2.Розвести в маленькій банці марганцівку до темно-фіолетового кольору. Налити в іншу банку просту воду. Потім набрати піпеткою розчин марганцівки і капнути в банку з висоти 1-2 сантиметри від поверхні води. Кінчик піпетки не повинен вагатися. Руки повинні спиратися на лікті. Крапля, впавши у воду, перетворюється на кільце правильної форми, яке опускатиметься на дно банки, збільшуючись у розмірі. Це пояснюється тим, що коли крапля впала у воду, вона, зустрівши опір, розплющилася. Під час руху її вниз внаслідок тертя про воду її краї загорнулися. Вийшло вихрове кільце у вигляді бублика, що обертається навколо своєї кільцевої осі.

Досвід №3.Покласти на книгу шестигранний олівець паралельно до її корінця. Повільно піднімати верхній край книги доти, доки олівець не почне ковзати вниз. Ледве зменшити нахил книги і закріпити її в течому положенні, підклавши під неї щось. Тепер олівець, якщо його знову покласти на книгу, не з'їжджатиме. Його утримує дома сила тертя спокою. Достатньо клацнути пальцем по книзі, сила тертя спокою ослабне, і олівець поповзе вниз.

Французький фізик Гільйом про роль сили тертя: “Усім нам траплялося виходити в ожеледицю; скільки зусиль варто було нам утримуватися від падіння, скільки смішних рухів доводилося нам зробити, щоб устояти! Це змушує нас визнати, що зазвичай земля, якою ми ходимо, має дорогоцінну властивість, завдяки якій ми зберігаємо рівновагу без особливих зусиль. Та сама думка виникає в нас, коли ми їдемо на велосипеді слизькою бруківкою, або коли кінь ковзає асфальтом і падає. Вивчаючи подібні явища, ми приходимо до відкриття наслідків, до яких призводить тертя. Інженери прагнуть його усунути в машинах і добре роблять. Однак, це правильно лише у вузькій спеціальній галузі. У всіх інших випадках ми повинні бути вдячні тертю: воно дає нам можливість ходити, сидіти і працювати без побоювання, що книги та чорнильниця впадуть на підлогу, що стіл ковзатиме, доки не впереться в кут, а перо вислизне з пальців”.

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:

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»

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:

Від майдану не залежить.
Від матеріалу не залежить.
Від величини навантаження залежить (пропорційно до неї).
Від швидкості ковзання залежить.
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

Залежність сили тертя ковзання від навантаження.

м(г)			1120
F тр (Н)

Залежність сили тертя від площі зіткнення поверхонь, що труться.

S(см)
F тр (Н)	0,35	0,35	0,37

Залежність сили тертя від розмірів нерівностей поверхонь, що труться: дерево по дереву (різні способи обробки поверхонь).

Нерівна поверхня – брусок необроблений.
Гладка поверхня – брусок обструганий вздовж волокон дерева.
Відшліфована гладка поверхня оброблена наждачним папером.
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 закрив чав: “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.

Підведення 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

КАЧЕННЯ І КОВЗЕННЯ

Постав книгу похило і поклади на неї олівець. Сповзе чи не сповзе?
Це від того, як покласти. Якщо покласти вздовж ухилу, олівець навіть за великого нахилу сповзати не буде. А якщо впоперек?
Ого як покотився! Особливо якщо він круглий, а чи не шестигранний.

Ти можеш сказати: подумаєш, теж мені науковий досвід! Що ж у ньому цікавого?
А цікаво в цьому досвіді те, що коли олівець котиться, тертя виявляється набагато менше, ніж коли він повзе. Катити легше, ніж волочити. Або, як кажуть фізики, тертя кочення менше, ніж тертя ковзання.

Саме тому люди винайшли колеса. У давнину коліс не знали і навіть влітку вантажі возили на санях. На стіні одного стародавнього храму в Єгипті висічено картину: величезну кам'яну статую везуть землею на санях.

Ковзанки, а потім і колеса з'явилися вже кілька тисяч років тому, тертя ковзання було замінено на вигідніше тертя кочення.

Сучасна техніка зробила наступний важливий крок: з'явилися підшипники, які бувають ковзними, кульковими та роликовими.

Щоб товсту книгу пересунути по столу одним пальцем, треба докласти певного зусилля.

А якщо під книгу підкласти два круглі олівці, які будуть у цьому випадку роликовими підшипниками, книга легко пересунеться від слабкого поштовху мізинцем.

Так як тертя кочення значно менше тертя ковзання, в техніці підшипники, що ковзають, намагаються замінити кульковими або роликовими. Навіть у звичайному дорослому велосипеді кулькові підшипники є у втулках коліс, у рульовій колонці, на осі шатунів, на осях педалей.
Автомобілі, мотоцикли, трактори, залізничні вагони всі ці машини котяться на кулькових і роликових підшипниках.

ТРАННЯ СПОКУЮ

Покладіть на книгу шестигранний олівець паралельно до її корінця. Повільно піднімайте верхній край книги, доки олівець не почне ковзати вниз. Ледве зменшіть нахил книги і закріпіть її в такому положенні, підклавши під неї щось.

Тепер олівець, якщо його знову покласти на книгу, не з'їжджатиме. Його утримує дома сила тертя — сила тертя спокою. Але варто цю силу трохи послабити — а для цього достатньо клацнути пальцем по книзі,— і олівець поповзе вниз, доки не впаде на стіл. Той же досвід можна зробити, наприклад, з пеналом, сірниковою коробкою, гумкою і т.п.

Сила тертя руху (за інших однакових умов) зазвичай менше сили тертя спокою. В даному випадку вона виявилася не в змозі втримати олівець на похилій площині.
До речі, подумайте, чому цвях легше витягти з дошки, якщо обертати його навколо осі?

АКРОБАТ ІДЕ КОЛІСОЮ

Перш ніж закінчити розмову про тертя, зробимо ще одну кумедну іграшку.
Зі щільного паперу виріж фігурку акробата. Насади її на перо, вставлене на гострий округлий олівець. Вдень тепер олівець з акробатом навскіс у кільце ножиць. Тримаючи ножиці горизонтально, води їх обережно по колу.

Ах, як пішов колесом наш акробат!
Адже він бере участь у двох рухах відразу. По-перше, кінець ручки з одягненим на перо акробатом описує великі кола. А по-друге, ручка не ковзає по кільцю ножиць, а обкатується по ньому. І ручка разом із акробатом крутиться навколо своєї осі. Від з'єднання цих двох рухів і виходять такі чудові колеса. Живому акробату навряд чи вдасться їх повторити!

Ти спитаєш, де ж тут тертя?
Та в кільці ножиць. Якби його не було, ручка відразу провалилася вниз, вона б не втрималася навіть у похилому положенні. І ще: якби між кільцем і ручкою не було тертя, ручка не обкотювалася б по кільцю і акробат не перекидався б так красиво.

ГАЛЬМО В ЯЙЦІ

Досвід 1

Підвісьте сире яйце на тонкому шнурку. Щоб шнурок не зісковзував з вертикального яйця, використовуйте лейкопластир, наклеївши його маленькі шматочки на ті місця, де знаходиться шнурок.

Поруч підвісьте яйце, зварене круто. Закрутіть кожен шнурок із яйцем в один бік на однакову кількість обертів. Коли шнурки будуть закручені, одночасно відпустіть яйця. Ви побачите, що зварене яйце поводиться інакше, ніж сире: воно обертається значно швидше.

У сирому яйці його білок і жовток намагаються зберегти нерухомий стан (у цьому проявляється їхня інерція) і своїм тертям про шкаралупу гальмують її обертання.

У вареному ж яйці білок і жовток вже не рідкі речовини і представляють разом зі шкаралупою одне ціле, тому гальмування не відбувається і яйце обертається швидше.

Цей досвід можна виконати і без підвішування яєць: достатньо закрутити їх пальцями на великій тарілці.

Досвід 2

Ще цікавіше зробити такий досвід.
Візьміть дві однакові каструльки із двома вушками (можна й іграшкові). З'єднайте вушка мотузкою або тонким проводом, а до середини прив'яжіть ще одну мотузку, щоб каструля була в рівновазі. Підвісьте обидві каструлі на цих мотузках і налийте в одну з них води, а в іншу стільки ж за обсягом крупи. Тепер закрутіть мотузки на однакову кількість обертів та відпустіть. Результат буде аналогічний до досвіду з яйцями.

Коли каструльки розкрутилися, спробуйте швидко їх зупинити, а потім знову відпустити. Виявиться, що каструлька з водою продовжує обертатися. Ну як, чи зможете пояснити це явище?

Джерела: Ф. Рабіза "Досліди без приладів"; "Кумедна фізика" Л. Гальперштейн