Направление силы трения
Сила трения скольжения всегда направлена противоположно скорости относительного движения соприкасающихся тел
Важно помнить, что на каждое из соприкасающихся тел действует своя сила трения
Бывают ситуации, когда сила трения не препятствует движению, а совсем наоборот.
Представьте, что на ленте транспортёра лежит чемодан. Лента трогается с места, и чемодан движется вместе с ней. Сила трения между лентой и чемоданом оказалась достаточной, чтобы преодолеть инерцию чемодана, и эти тела движутся как одно целое. На чемодан действует сила трения покоя, возникающая при взаимодействии соприкасающихся поверхностей, которая направлена по ходу движения ленты транспортёра.
Если бы лента была абсолютно гладкой, то чемодан начал бы скользить по ней, стремясь сохранить своё состояние покоя. Напомним, что это явление называется инерцией.
Сила трения покоя, помогающая нам ходить и бегать, также направлена не против движения, а вперёд по ходу перемещения. При повороте же автомобиля сила трения покоя и вовсе направлена к центру окружности.
Для того чтобы понять, как направлена сила трения покоя, нужно предположить, в каком направлении стало бы двигаться тело, будь поверхность идеально гладкой. Сила трения покоя в этом случае будет направлена как раз в противоположную сторону. Пример, лестница у стены.
Виды силы трения
В зависимости от вида трущихся поверхностей, различают сухое и вязкое трение. В свою очередь, оба подразделяются на другие виды силы трения.
- Сухое трение возникает в области контакта поверхностей твёрдых тел в отсутствие жидкой или газообразной прослойки. Этот вид трения может возникать даже в состоянии покоя или в результате перекатывания одного тела по другому, поэтому здесь выделяют три вида силы трения:
- трение скольжения,
- трение покоя,
- трение качения.
- Вязкое трение возникает при движении твёрдого тела в жидкости или газе. Оно препятствует движению лодки, которая скользит по реке, или воздействует на летящий самолёт со стороны воздуха. Интересная особенность вязкого трения в том, что отсутствует трение покоя. Попробуйте сдвинуть пальцем лежащий на земле деревянный брус и проделайте тот же эксперимент, опустив брус на воду. Чтобы сдвинуть брус с места в воде, будет достаточно сколь угодно малой силы. Однако по мере роста скорости силы вязкого трения сильно увеличиваются.
Сила трения. 7 класс
- Подробности
- Обновлено 20.01.2019 00:25
1. Какую силу называют силой трения?Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, называется силой трения.
Сила трения приложена к движущемуся телу.
Сила трения
направлена противоположно движению.
Сила трения обозначается как Fтp.
Например:
Лыжник, скатившись с горы, через некоторое время останавливается.
Катившийся после толчка мяч, тоже все-таки останавливается.
Останавливается автомобиль, когда двигатель выключают.
2. В чем причины трения?
При соприкосновении твердых тел основной причиной возникновения силы трения является шероховатость поверхностей соприкасающихся тел.
Эти неровности цепляются друг за друга, что создает силу, задерживающую движение.
Другая причина трения — взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел.
Если поверхности соприкасающихся тел отполированы, то при соприкосновении молекулы тел располагаются очень близко друг к другу и начинает проявляться притяжение между молекулами соприкасающихся тел.
3.
Как смазка влияет на силу трения?
Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку.
В этом случае соприкасаются не поверхности тел, а слои смазки. Смазка жидкая, а трение слоев жидкости меньше, чем твердых поверхностей.
Например:
При катании на коньках малое трение при скольжении по льду объясняется действием смазки, так как между коньками и льдом образуется тонкий слой воды.
4. Какие виды трения существуют?
а). При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение скольжения.
Например:
При движении санок и лыж по снегу.
б). Если тело катится по поверхности другого, то возникающее трение называют трением качения.
Например:
При движении колес транспорта.
При перекатывании бревен.
При равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.
Именно поэтому коггда-то стали широко использовать колесо.
5. Как измерить силу трения?
Силу трения можно измерить с помощью динамометра.
Если равномерно двигать брусок по доске, держа динамометр горизонтально.
На брусок горизонтально действуют две силы:
— сила упругости пружины динамометра (в сторону движения);
— сила трения (против движения).
При равномерном движении равнодействующая этих двух сил равна нулю, значит силы равны по модулю, но противоположны по направлению.
Динамометр показывает силу упругости (силу тяги), равную по модулю силе трения.
6. От чего зависит сила трения?Чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем больше возникающая при этом сила трения.
Если на движущееся тело положить груз, то сила трения окажется больше силы трения, измеренной без груза.
Сила трения зависит от вида материала соприкасающихся поверхностей.
Сила трения от площади соприкасаюихся поверхностей не зависит.
Следующая страница — смотреть
Назад в «Оглавление» — смотреть
Термины по физике 7 класс
Физика.Наука, изучающая явления природы, свойства и строение материи.
Материя.Всё, что есть во Вселенной.
Молекула. Мельчайшая частица данного вещества.
Диффузия.Взаимное перемешивание молекул одного вещества с молекулами другого.
Механическое движение.Изменение положения тела относительно других телс течением времени.
Путь.Длина траектории.
Траектория.Линия, по которой движется тело.
Равномерное движение.Движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковые пути.
Скорость.Величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден.
Инерция.Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел.
Тормозной путь.Путь, который проходит автомобиль после выключения двигателя до полной остановки.
Плотность.Физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму.
Сила. Мера механического воздействия на тело со стороны других тел.
Масса.Мера инертности.
Вес.Сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на горизонтальную опору или подвес.
Равнодействующая сила.Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил.
Сила трения.Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направленная против движения.
Давление.Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
Атмосфера.Воздушная оболочка Земли.
Архимедова сила.Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа.
Работа.Величина, равная произведению приложенной силы на пройденный путь.
Мощность.Величина, равная отношению работы ко времени, за которое она была совершена.
Рычаг.Твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.
КПД.Отношение полезной работы к полной работе.
Потенциальная энергия.Энергия взаимодействия.
Кинетическая энергия.Энергия движения.
Определение силы трения
Когда мы говорим «абсолютно гладкая поверхность» — это значит, что между ней и телом нет трения. Такая ситуация в реальной жизни практически невозможна. Избавиться от трения полностью невероятно трудно.
Чаще при слове «трение» нам приходит в голову его «тёмная» сторона — из-за трения скрипят и прекращают качаться качели, изнашиваются детали машин. Но представьте, что вы стоите на идеально гладкой поверхности, и вам надо идти или бежать. Вот тут трение бы, несомненно, пригодилось. Без него вы не сможете сделать ни шагу, ведь между ботинком и поверхностью нет сцепления, и вам не от чего оттолкнуться, чтобы двигаться вперёд.
Трение — это взаимодействие, которое возникает в плоскости контакта поверхностей соприкасающихся тел. Сила трения — это величина, которая характеризует это взаимодействие по величине и направлению.
Основная особенность: сила трения приложена к обоим телам, поверхности которых соприкасаются, и направлена в сторону, противоположную мгновенной скорости движения тел друг относительно друга. Поэтому тела, свободно скользящие по какой-либо горизонтальной поверхности, в конце концов остановятся. Чтобы тело двигалось по горизонтальной поверхности без торможения, к нему надо прикладывать усилие, противоположное и хотя бы равное силе трения. В этом заключается суть силы трения.
Задачи на силу трения
Проверьте, насколько хорошо вы разобрались в теме «Сила трения», — решите несколько задач. Решение — приведено ниже. Но чур не смотреть, пока не попробуете разобраться сами.
- Однажды в день открытия железной дороги произошёл конфуз: угодливый чиновник, желая выслужиться перед Николаем I, приказал выкрасить рельсы белой масляной краской. Какая возникла проблема и как её удалось решить с помощью сажи?
- В один зимний день бабушка Нюра катала внука Алексея по заснеженной горизонтальной дороге. Чему равен коэффициент трения полозьев о снег, если сила трения, действующая на санки, равна 250 Н, а их масса вместе с Алексеем составляет 50 кг?
- На брусок массой m = 5 кг, находящийся на горизонтальной шероховатой поверхности μ = 0,7, начинает действовать сила F = 25 Н, направленная вдоль плоскости. Чему при этом равна сила трения, действующая на брусок?
Физика 7 класс (Перышкин) Учебник 2023 ОГЛАВЛЕНИЕ
Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования. Большое количество красочных иллюстраций, разнообразные вопросы и задания, а также дополнительные сведения и любопытные факты способствуют эффективному усвоению учебного материала.
ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ
§ 14. Механическое движение.
§ 18. Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение.
§ 22. Измерение массы тела на весах.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Эталон килограмма.§ 23. Плотность вещества.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Космические плотности.§ 24. Расчёт массы и объёма тела по его плотности.§ 25. Сила.§ 26. Явление тяготения. Сила тяжести.§ 27. Сила упругости. Закон Гука.
§ 28. Связь между силой тяжести и массой тела. Вес тела.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Невесомость.
§ 32. Сила трения.
ГЛАВА 3. ДАВЛЕНИЕ ТВЁРДЫХ ТЕЛ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
§ 35. Давление. Единицы давления.
§ 39. Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда.
§ 43. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах.
§ 47. Архимедова сила.ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Легенда об Архимеде.
ГЛАВА 4. РАБОТА И МОЩНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ
§ 50. Механическая работа. Единицы работы. ЭТО ЛЮБОПЫТНО. Работа в организме человека. § 51. Мощность. Единицы мощности. § 52. Простые механизмы. § 53. Рычаг. Равновесие сил на рычаге.
§ 54. Момент силы. § 55. Рычаги в технике, быту и природе. § 56. Применение правила равновесия рычага к блоку. § 57. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики.
§ 58. Коэффициент полезного действия механизма. § 59. Механическая энергия. § 60. Превращение механической энергии одного вида в другой. ИТОГИ ГЛАВЫ.
Лабораторные работы
№ 1. Определение показаний измерительного прибора.№ 2. Определение размеров малых тел.№ 3. Измерение массы тела.№ 4. Измерение объёма твёрдого тела.№ 5. Определение плотности твёрдого тела.№ 6. Исследование силы упругости.№ 7. Градуирование пружины и измерение сил динамометром.№ 8. Исследование зависимости силы трения скольжения от площади соприкосновения тел, прижимающей силы, рода поверхности.№ 9. Изучение выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело.№ 10. Выяснение условий плавания тела в жидкости.№ 11. Выяснение условия равновесия рычага.№ 12. Определение КПД наклонной плоскости.
Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник. Оглавление и ознакомительные фрагменты учебника 2023 года издания. Цитаты из пособия использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.
Сила трения качения
Ещё древние строители заметили, что если тяжёлый предмет водрузить на колёсики, то сдвинуть с места и затем катить его будет гораздо легче, чем тянуть волоком. Вот бы пригодилась эта древняя мудрость, когда мы тянули холодильник! Однако всё равно нужно толкать или тянуть тело, чтобы оно не остановилось. Значит, на него действует сила трения качения. Это сила сопротивления движению при перекатывании одного тела по поверхности другого.
Причина трения качения — деформация катка и опорной поверхности. Сила трения качения может быть в сотни раз меньше силы трения скольжения при той же силе давления на поверхность. Примерами уменьшения силы трения за счёт подмены трения скольжения на трение качения служат такие приспособления, как подшипники, колёсики у чемоданов и сумок, ролики на прокатных станах.