Międzyuczelniana konferencja edukacyjno-metodologiczna Paweł Efimowicz Trojan
W dniu 17 listopada 2017 roku w instytucie odbyła się konferencja metodologiczna „Temtyczne zagadnienia pracy pedagogicznej i metodologicznej...
Siła tarcia to siła, która powstaje, gdy jedno ciało porusza się po powierzchni drugiego i utrudnia ich względny ruch. Siła tarcia to siła, która powstaje, gdy jedno ciało porusza się po powierzchni drugiego i utrudnia ich względny ruch. Ftr
Przyczyny występowania sił tarcia: Chropowatość powierzchni stykających się ciał (Nawet gładkie powierzchnie mają mikroskopijne nieregularności i podczas ślizgania zazębiają się ze sobą, utrudniając w ten sposób ruch.) Chropowatość powierzchni stykających się ciał. (Nawet gładkie powierzchnie mają mikroskopijne nieregularności i podczas przesuwania sprzęgają się ze sobą, zakłócając w ten sposób ruch.)
Siła tarcia statycznego Dlaczego nie można od razu przenieść ciężkiego pudła lub szafki? Dlaczego nie możesz od razu przenieść ciężkiego pudła lub szafki? Aby odsunąć go od podpory, należy zastosować siłę. Siła ta równoważy siłę tarcia statycznego. Aby odsunąć go od podpory, należy zastosować siłę. Siła ta równoważy siłę tarcia statycznego.
Szkodliwe tarcie Wiele ruchomych części różnych mechanizmów nagrzewa się i zużywa. Wiele ruchomych części różnych mechanizmów nagrzewa się i zużywa. Zużywają się podeszwy butów i opony kół samochodowych. Zużywają się podeszwy butów i opony kół samochodowych.
Sposoby zmniejszenia tarcia Doprowadzenie powierzchni trących do stanu gładkiego. Obróbka trących powierzchni do uzyskania gładkości. Zastąpienie tarcia ślizgowego tarciem tocznym. Zastąpienie tarcia ślizgowego tarciem tocznym. Używanie lubrykantu. Używanie lubrykantu.
Tarcie w przyrodzie Wiele roślin i zwierząt posiada różne narządy służące do chwytania (czuchy roślin, trąby słoni, chwytne ogony zwierząt wspinających się). Wszystkie mają chropowatą powierzchnię, aby zwiększyć siłę tarcia. Wiele roślin i zwierząt ma różne narządy służące do chwytania (czuchy roślin, trąby słoni, chwytne ogony zwierząt wspinających się). Wszystkie mają chropowatą powierzchnię, aby zwiększyć siłę tarcia. 1. Jakie istnieją siły tarcia? a) Tarcie ślizgowe. c) Tarcie spoczynkowe. b) Tarcie toczne. d) Wszystkie wymienione gatunki. 2. W jakich przypadkach występuje siła tarcia tocznego? a) 1 i 2. c) 2 i 3. b) 3 i 4. d) 1 i 4. 3. Które z ciał przedstawionych na rysunku podlega tarciu ślizgowemu? a) 1 i 2. c) 2 i 3. b) 3 i 4. d) 1 oraz Jaki rodzaj tarcia pomiędzy ciałami wytwarza najmniejszą siłę tarcia? a) Podczas tarcia tocznego. b) W przypadku tarcia ślizgowego. c) Z tarciem statycznym. d) Dla wszystkich rodzajów tarcia siły są takie same. 5. Jak można zmniejszyć tarcie? a) Nasmarować powierzchnie stykających się ciał. b) Ściśnij swoje ciała razem. c) Zwiększyć szorstkość. d) Wypolerować powierzchnie. Test
Zadanie domowe Wyjaśnij następujące powiedzenia na temat tarcia: Jeśli nie posmarujesz, nie pójdziesz. Jak nie posmarujesz, to nie pójdziesz. Wszystko poszło jak w zegarku. Wszystko poszło jak w zegarku. Nie możesz trzymać węgorza w rękach. Nie możesz trzymać węgorza w rękach. To, co okrągłe, łatwo się toczy. To, co okrągłe, łatwo się toczy. Narty ślizgają się w zależności od pogody. Narty ślizgają się w zależności od pogody.
Slajd 1
Siła tarcia
Miejska placówka oświatowa „Szkoła średnia nr 24 z pogłębioną nauką przedmiotów” miasto Naberezhnye Chelny Republika Tatarstanu
Przygotowała: nauczycielka fizyki Maysara Valeevna Mingazova
Slajd 2
Cele: dowiedzieć się, jaką rolę w naszym życiu odgrywa siła tarcia, w jaki sposób dana osoba zdobyła wiedzę o tym zjawisku, jaka jest jego natura.
Cele: Prześledzić historyczne doświadczenie ludzkości w zakresie wykorzystania i zastosowania tego zjawiska; Poznaj naturę zjawiska tarcia, prawa tarcia; Przeprowadzić eksperymenty potwierdzające wzorce i zależności siły tarcia; Rozważyć i stworzyć eksperymenty demonstracyjne, które wykażą zależność siły tarcia od siły ciśnienia normalnego, od właściwości stykających się powierzchni i od prędkości względnego ruchu ciał.
Slajd 3
Przekonajmy się, jaką rolę w naszym życiu odgrywa zjawisko tarcia lub jego braku; Odpowiedzmy sobie na pytanie: „Co wiemy o tym zjawisku?”
Slajd 4
Siła tarcia w przyrodzie
Slajd 5
Slajd 6
Czy siła tarcia jest przydatna czy szkodliwa?
Slajd 7
Badaliśmy przysłowia, powiedzenia i bajki, w których objawia się siła tarcia, toczenia, spoczynku i ślizgania, badaliśmy ludzkie doświadczenia w stosowaniu tarcia i sposoby zwalczania tarcia.
Slajd 8
Nie będzie śniegu, nie będzie śladu. Im ciszej pójdziesz, tym dalej zajdziesz. Na górze będzie cichy wózek. Trudno jest płynąć pod wodę. Jeśli lubisz jeździć konno, lubisz także dźwigać sanki. Cierpliwość i praca wszystko zmiażdżą.
Przysłowia i powiedzenia:
Slajd 9
„Kolobok” – tarcie toczne. (bułka leżała, leżała, podnosiła ją i toczyła - od okna na ławkę, z ławki na podłogę...) „Rzepa” - tarcie statyczne. „Ślizg niedźwiedzia” - tarcie ślizgowe.
Slajd 10
Tarcie to zjawisko, które towarzyszy nam od dzieciństwa, dosłownie na każdym kroku, dlatego stało się tak znajome i tak niezauważalne.Tarcie to nie tylko hamulec ruchu. Jest to także główna przyczyna zużywania się urządzeń technicznych, problemu, z którym borykał się także człowiek u zarania cywilizacji.
Slajd 11
1. Wprowadzenie smaru (na przykład pewnego rodzaju oleju) pomiędzy powierzchnie trące. 2. Zastosowanie łożysk kulkowych i wałeczkowych. 3. Zastosowanie poduszki powietrznej.
Sposoby zmniejszenia tarcia:
Slajd 12
Pierwsze metalowe łożysko toczne umieszczono w podporze wiatraka zbudowanego w 1780 roku w Anglii w Sprowston.
Slajd 13
Łożysko z okresu rewolucji technicznej od 1500 do 1850 roku.
Łożyska do obrabiarek z dzielonymi, regulowanymi blokami łożyskowymi
Slajd 14
Co wiesz o zjawisku tarcia? Co sądzisz o lodzie i śliskich chodnikach? Większość respondentów nie potrafiła jednoznacznie odpowiedzieć na pierwsze pytanie, ponieważ... Nie widziałam związku pomiędzy tarciami a moimi codziennymi doświadczeniami. Na drugie pytanie dzieci i gimnazjaliści stwierdzili, że lubią lód i potrafią jeździć na łyżwach; a osoby starsze już rozumieją niebezpieczeństwo tego zjawiska.
Przeprowadziliśmy małe badanie socjologiczne na grupie mieszkańców, którym zadano następujące pytania:
Slajd 15
Zbadaliśmy naturę sił tarcia; Zbadano czynniki od których zależy tarcie; Rozważane rodzaje tarcia;
Slajd 16
Siły tarcia
Reszta przesuwanie się toczenie
Ftr = Ftr Ftr V
W przypadku kontaktu Wzdłuż powierzchni Toleruje ruch
elektromagnetyczny
Slajd 17
Zjawisko wzajemnego oddziaływania dwóch ciał przy zetknięciu, które wyraża się w utrudnianiu ich wzajemnego ruchu. Przyroda – oddziaływanie elektromagnetyczne. Rodzaje: zewnętrzne (spoczynkowe, ślizgowe, toczące się), wewnętrzne (warstwy gazu lub cieczy), opór (ruch ciała względem gazu lub cieczy)
Siła tarcia Ftr jako cecha działania powierzchni na ciało. Charakter siły tarcia: a) zależy od materiału korpusu i powierzchni, smarowania oraz wartości N; b) nie zależy od powierzchni S; c) Fmax spoczynku jest większy niż Fsliding; d) Frostawanie jest mniejsze niż Fsliding; Prawo siły tarcia (dla przypadku niezależności od prędkości) Ftr=N. Współczynnik tarcia charakteryzuje materiał i stopień obróbki powierzchni; nie zależy od N
Zmniejszanie tarcia: smarowanie, obróbka powierzchni, dobór materiałów, łożyska toczne i ślizgowe. Zwiększone tarcie: piasek na drodze podczas oblodzenia, łańcuchy na kołach, specjalne opony, bieżnik butów itp. Obliczanie ruchu ciał. Obliczanie odkształceń.
Slajd 18
Tarcie statyczne
Ftr. tarcie statyczne = - F (Ftr. n)max = µN Tarcie statyczne jest siłą napędową, „ciężarem przyczepności”.
Tarcie toczne
Natura... Ftr. jakość F tr. przesuwny Koło! Namiar! Zwiększenie: piasek, rękawiczki, gwoździe, śruby, kolce. Redukcja: wały, osie, szlifowanie, łożyska, smarowanie.
F 30F 5F Tarcie płynne
Tarcie w cieczach i gazach Fc = kv Fc = kv2
Slajd 19
Tarcie ślizgowe Ftr = kN
µ – współczynnik tarcia.
N mg Ftr = µF∂
N = mg – Fsinα Ftr = µ(mg – Fsinα)
N = mgcosα Ftr = µmgcosα Ftr = µmg
Slajd 20
Odniesienie historyczne
W 1883 roku słynny rosyjski inżynier i naukowiec N.P. Pietrow napisał: „Siłę tarcia można zauważyć zawsze i wszędzie i należy ją zaliczyć do najpotężniejszych metod, dzięki którym natura przekształca jeden rodzaj energii w drugi, stopniowo zastępując je termicznymi. Siła ta ujawnia swój wpływ na różnorodne zjawiska naturalne, wzbudzając żywe zainteresowanie naukowców w najróżniejszych kierunkach. Znajomość praw tarcia jest niezbędna astronomowi, fizykowi, fizjologowi i technikowi. To stwierdzenie jednego z najwybitniejszych inżynierów końca ubiegłego wieku niezwykle wyraźnie ukazuje wyjątkowe znaczenie trybologii – nauki o tarciu i procesach mu towarzyszących.
Slajd 21
Leonardo da Vinci zajmował się wieloma zagadnieniami związanymi z częściami maszyn, tarciem i zużyciem. Podczas swoich badań odkrył, że istnieje związek pomiędzy obciążeniem a siłą tarcia. Wyznaczył także pierwsze zasady tarcia suchego, których istota jest następująca: Siła tarcia jest wprost proporcjonalna do obciążenia. Siła tarcia nie zależy od pozornej (nominalnej) powierzchni styku. Siła tarcia nie zależy od prędkości poślizgu. Stosując te wyniki, ustalił: Zalety toczenia się nad ślizganiem. Zalety kontaktu liniowego/punktowego w porównaniu z kontaktem powierzchniowym. Zalety zapewnienia odstępu pomiędzy elementami tocznymi w łożyskach tocznych.
Slajd 22
Współczynnik tarcia
Główną cechą tarcia jest współczynnik tarcia μ, który jest określony przez materiały, z których wykonane są powierzchnie oddziałujących ciał: siła tarcia F i obciążenie normalne Nnormal są powiązane nierównością, która zamienia się w równość tylko w obecności ruchu względnego. Zależność ta nazywana jest prawem Amontona-Coulomba.
Slajd 23
W zależności od rodzaju ruchu jednego ciała nad drugim rozróżnia się: współczynnik tarcia podczas ścinania – ślizgania oraz współczynnik tarcia podczas toczenia. Z kolei podczas poślizgu, w zależności od wielkości siły stycznej, rozróżnia się współczynnik tarcia częściowego, współczynnik tarcia statycznego i współczynnik tarcia ślizgowego. Wszystkie te współczynniki tarcia mogą zmieniać się w szerokich granicach w zależności od chropowatości i falistości powierzchni oraz rodzaju folii pokrywających powierzchnie.
Slajd 24
Rola sił tarcia.
Francuski fizyk Guillaume bardzo barwnie pisze o roli tarcia: „Wszystkim z nas zdarzyło się wejść na czarny lód: ile wysiłku wymagało, aby nie upaść, ile zabawnych ruchów musieliśmy wykonać, aby wstać! Zmusza to nas do uznania, że ziemia, po której stąpamy, ma cenne właściwości, które pozwalają nam utrzymać równowagę bez większego wysiłku. Ta sama myśl przychodzi nam do głowy, gdy jedziemy na rowerze po śliskim chodniku lub gdy koń ślizga się na asfalcie i upada. Badając takie zjawiska, dochodzimy do odkrycia konsekwencji, do jakich prowadzi tarcie. Inżynierowie starają się to wyeliminować w samochodach – i robią to nieźle. W mechanice stosowanej mówi się o tarciu jako o zjawisku skrajnie niepożądanym i jest to słuszne, ale tylko w wąskim, wyspecjalizowanym obszarze. We wszystkich innych przypadkach powinniśmy być wdzięczni tarciu: pozwala nam chodzić, siedzieć i pracować bez obawy, że książki i kałamarze spadną na podłogę. Tarcie jest zjawiskiem na tyle powszechnym, że z nielicznymi wyjątkami nie musimy wzywać go o pomoc: przychodzi samo. Tarcie sprzyja stabilności. Stolarze wyrównują podłogę tak, aby stoły i krzesła pozostały na swoim miejscu. Naczynia i szklanki ustawione na stole pozostają w bezruchu bez żadnych specjalnych zmartwień z naszej strony, chyba że dzieje się to na statku, gdy się kołysze. Wyobraźmy sobie, że tarcie można całkowicie wyeliminować. Wtedy żadne ciała, czy to wielkości głazu, czy małe jak ziarenka piasku, nigdy nie będą mogły spocząć na sobie. Gdyby nie było tarcia, Ziemia byłaby kulą bez nieregularności, jak kropla cieczy.
Slajd 25
Czy powinniśmy pozbyć się tarcia?
Wyobraźmy sobie, że na całym świecie jakiś czarodziej zdołał „wyłączyć” tarcie. Teraz pomyśl o niezamierzonych konsekwencjach, do jakich mogłoby to doprowadzić. Po pierwsze, oczywiście przekonałbyś się, że tarcie nie zawsze jest stałe, chociaż właśnie tego ludzie w tysiącach sytuacji starają się pozbyć. Na przykład smarują części mechanizmów i maszyn, aby zmniejszyć ich zużycie i nie marnować energii wydanej na bezużyteczne ogrzewanie. Jednak bez tarcia nie moglibyśmy chodzić, koła samochodu kręciłyby się bezużytecznie, spinacze do bielizny nie byłyby w stanie niczego utrzymać itp. itd. Po drugie, kontynuując nasze wspólne fantazje, w końcu dotarlibyśmy do przyczyn powodujących tarcia. I tu następuje najciekawsza część. Kiedy jeden obiekt przesuwa się po drugim, mikroskopijne guzki wydają się stykać ze sobą. Ale gdyby tych guzków nie było, nie oznaczałoby to, że przesuwanie obiektu lub ciągnięcie go stałoby się łatwiejsze. Wystąpi tak zwany efekt przywierania, który można łatwo wykryć, próbując na przykład przesunąć stos książek w błyszczących okładkach po powierzchni wypolerowanego stołu. Oznacza to, że gdyby nie było tarcia, nie byłoby tych drobnych prób każdej cząstki materii, aby utrzymać sąsiadów blisko siebie. Ale w jaki sposób te cząstki pozostałyby razem? Innymi słowy, w różnych ciałach zniknie chęć „życia w towarzystwie”. Oznacza to, że substancja rozpadłaby się w najdrobniejszych szczegółach, tak jak domek z zestawu dla dzieci rozpadłby się pod wpływem szoku. Jest to nieoczekiwany wniosek, do którego można dojść, zakładając brak tarcia. Musisz walczyć z tarciem, ale nie możesz się go całkowicie pozbyć i nie musisz. Do tego możemy dodać, że gdyby nie było tarcia, gwoździe i śruby wypadałyby ze ścian, nic nie dałoby się utrzymać w rękach, żaden wicher nie ustałby, żaden dźwięk nie ustałby, ale odbijałby się echem. bez końca, odbijając się nieubłaganie na przykład od ścian pokoju. Lekcję poglądową, która przekonuje nas o ogromnym znaczeniu tarcia, daje nam za każdym razem czarny lód. Przyłapani przez nią na ulicy, stajemy się bezradni.
Slajd 28
Zależność siły tarcia od powierzchni styku powierzchni trących. Ftr,N 1 0,5 0,25 0 20 28 70 170 S, cm2
Slajd 29
Zależność siły tarcia od wielkości nierówności powierzchni trących: drewno o drewno (różne metody obróbki powierzchni).
1) Nierówna powierzchnia - blok jest niedokończony. 2) Gładka powierzchnia - blok jest strugany wzdłuż słojów drewna. 3) Wypolerowaną gładką powierzchnię traktuje się papierem ściernym. 4) Do badania siły tarcia materiałów o powierzchniach trących wykorzystujemy 1 klocek o masie 120 g i różnych powierzchniach styku. Korzystamy ze wzoru: F tr=μ N
Slajd 30
Obliczyliśmy współczynniki tarcia ślizgowego dla następujących materiałów:
Slajd 31
Twórz eksperymenty demonstracyjne; Wyjaśnij wyniki obserwacji;
Slajd 32
Drewniana linijka. Kładziemy linijkę poziomo na palcach wskazujących i powoli zaczynamy zbliżać palce do siebie. Linijka przesuwa się równomiernie po dwóch palcach jednocześnie. Przesuwa jednym palcem, potem drugim. Dlaczego? Tylko palec znajdujący się dalej od środka masy linijki ślizga się pod linijką, ponieważ podlega mniejszemu obciążeniu i mniejszemu tarciu. Jego przesuwanie zatrzymuje się, gdy tylko znajdzie się bliżej środka masy linijki niż drugi palec, a następnie drugi palec zaczyna się ślizgać. Zatem palce jeden po drugim przesuwają się w stronę środka ciężkości linijki...
Slajd 33
Wnioski na podstawie wyników pracy nad projektem.
Dowiedzieliśmy się, że ludzie od dawna wykorzystują wiedzę o zjawisku tarcia, uzyskaną eksperymentalnie. Począwszy od XV-XVI wieku wiedza o tym zjawisku stała się naukowa: przeprowadzono eksperymenty w celu określenia zależności siły tarcia od wielu czynników i odkryto wzorce. Teraz wiemy dokładnie, od czego zależy siła tarcia, a co na nią nie wpływa. Dokładniej, siła tarcia zależy od: obciążenia lub masy ciała; od rodzaju stykających się powierzchni; o prędkości względnego ruchu ciał; od wielkości nierówności lub chropowatości powierzchni. Ale to nie zależy od obszaru kontaktu. Teraz możemy wyjaśnić wszystkie zaobserwowane w praktyce wzorce strukturą materii, siłą oddziaływania między cząsteczkami. Przeprowadziliśmy serię eksperymentów, wykonaliśmy w przybliżeniu te same eksperymenty, co naukowcy i uzyskaliśmy w przybliżeniu takie same wyniki. Okazało się, że eksperymentalnie potwierdziliśmy wszystkie nasze twierdzenia. Stworzyliśmy serię eksperymentów, które miały pomóc zrozumieć i wyjaśnić niektóre „trudne” obserwacje. Ale chyba najważniejsze jest to, że zdaliśmy sobie sprawę, jak wspaniale jest samemu zdobywać wiedzę, a potem dzielić się nią z innymi.
Siła tarcia. Tarcie w przyrodzie i technologii
Zjawisko tarcia Oddziaływanie występujące w miejscu styku ciał i utrudniające ich względny ruch nazywa się tarciem, a siła charakteryzująca to oddziaływanie nazywa się siłą tarcia.
Siła tarcia Siła powstająca, gdy jedno ciało porusza się po powierzchni drugiego, przyłożona do poruszającego się ciała i skierowana przeciwnie do ruchu, nazywana jest siłą tarcia
Rodzaje tarcia Tarcie statyczne Tarcie ślizgowe Tarcie toczne
Tarcie statyczne Siła tarcia statycznego zapobiega względnemu przemieszczaniu się stykających się ciał. Rośnie wraz z siłą, która stara się przenieść ciało z miejsca.
Tarcie ślizgowe Siła powstająca, gdy jedno ciało porusza się po powierzchni drugiego i jest skierowana w kierunku przeciwnym do ruchu, nazywana jest siłą tarcia ślizgowego.
Tarcie toczne Jeśli ciało toczy się po powierzchni innego ciała, wówczas tarcie występujące w punkcie styku nazywa się tarciem tocznym.
Porównanie siły tarcia ślizgowego i siły tarcia tocznego Przy tych samych obciążeniach siła tarcia tocznego jest znacznie mniejsza niż siła tarcia ślizgowego.
Przyczyny tarcia 1. Chropowatość powierzchni stykających się ciał. 2. Przyciąganie molekularne działające w punktach styku trących się ciał.
Pomiar siły tarcia Przyjrzyjmy się nagraniom wideo, jak to się robi.
Eksperymenty Leonarda da Vinci Naukowcy od dawna interesują się tym, od czego zależy siła tarcia. Leonardo da Vinci w 1500 roku badał zależność siły tarcia od materiału, z którego wykonane są ciała, od wielkości obciążenia tych ciał, od stopnia gładkości lub chropowatości ich powierzchni.
Porównanie sił ślizgowych, tocznych i ciężaru ciała P > F tr. pok > F tr. sk > F tr. jakość
Badanie zależności siły tarcia ślizgowego od rodzaju powierzchni trących Siła tarcia zależy od właściwości stykających się ciał (od rodzaju powierzchni).
Badanie zależności siły tarcia ślizgowego od nacisku i niezależności od powierzchni powierzchni trących.Siła tarcia zależy od siły nacisku i nie zależy od powierzchni powierzchni trących.
Tarcie: dobre czy złe? Wzmocnić Poluzować Zwiększyć chropowatość Zwiększyć obciążenie Smarowanie Łożyska: kulkowe i wałeczkowe Poduszka powietrzna
Rola tarcia w chodzeniu W przypadku braku tarcia statycznego ani ludzie, ani zwierzęta nie mogliby chodzić po ziemi.
Poruszanie się po śliskiej nawierzchni Chodzenie po lodzie nie jest łatwe, ponieważ... Tarcie występujące pomiędzy powierzchnią lodu a podeszwą buta jest niewielkie. Jak ułatwić sobie chodzenie po śliskich nawierzchniach?
Smarowanie W obecności smaru stykają się nie powierzchnie samych korpusów, ale sąsiednie warstwy. Tarcie pomiędzy warstwami cieczy jest słabsze niż pomiędzy powierzchniami stałymi.
Łożyska Pierścień wewnętrzny łożyska jest osadzony na wale, który nie ślizga się podczas obrotu, lecz toczy się na kulkach lub rolkach.
Poduszka powietrzna Poduszka powietrzna to obszar zwiększonego ciśnienia powietrza pomiędzy podstawą maszyny a powierzchnią nośną, co uniemożliwia ich bezpośredni kontakt. Poduszkowiec
Siła tarcia Siła tarcia to siła charakteryzująca wzajemne oddziaływanie ciał, uniemożliwiająca względny ruch ciał.
TARCIE
Borta Olga Anatolijewna. Gimnazjum GBOU nr 1531, nauczyciel fizyki
Jaka siła zmienia prędkość tych ciał?
Co to jest tarcie i siła tarcia?
Tarcie to proces interakcji pomiędzy ciałami stałymi podczas ich względnego ruchu (przemieszczenia) lub podczas ruchu ciała stałego w ośrodku gazowym lub ciekłym. Siła tarcia to siła powstająca w miejscu styku ciał i uniemożliwiająca ich względny ruch
Rodzaje sił tarcia
Statyczna siła tarcia
Przesuwająca się siła tarcia
Siła tarcia tocznego
Przyczyny tarcia
1. Chropowatość powierzchni: nierówności przylegają do siebie, odkształcają się, powstają siły sprężyste, które w sumie tworzą siłę utrudniającą ruch
2. Jeśli powierzchnie są dobrze wypolerowane, wówczas wzajemne przyciąganie cząsteczek stykających się ciał również zapobiega ruchowi.
Cechy sił tarcia:
-występuje po kontakcie; -działać wzdłuż powierzchni; -zawsze skierowane przeciwnie do kierunku ruchu ciała.
TARCIE I RUCH
Rodzaje tarcia
Tarcie ślizgowe to siła powstająca podczas ruchu postępowego jednego ze współpracujących ciał względem drugiego i działająca na to ciało w kierunku przeciwnym do kierunku poślizgu
Siła tarcia ślizgowego występuje, gdy jedno ciało ślizga się po powierzchni drugiego. Zależy od ciężaru ciała i materiału stykających się powierzchni, ale nie zależy od powierzchni. Siła tarcia ślizgowego jest mniejsza niż siła tarcia statycznego.
Tarcie toczne to moment siły powstający, gdy jedno z dwóch oddziałujących ze sobą ciał toczy się względem drugiego i przeciwdziała obrotowi poruszającego się ciała
Jeśli ciało nie ślizga się, ale toczy się po powierzchni innego, wówczas tarcie nazywa się tarciem tocznym. Siła tarcia tocznego jest mniejsza niż siła tarcia ślizgowego.
TARCIE I ODPOCZYNEK
Pomiędzy dowolnymi ciałami będącymi w spoczynku istnieje siła tarcia statycznego. Utrzymuje ciała na pochyłej płaszczyźnie. Podczas próby poruszenia ciała siła tarcia statycznego uniemożliwia to działanie.
Ftr
TARCIE W TECHNOLOGII
SUCHE tarcie
Suche, gdy oddziałujące ze sobą ciała stałe nie są oddzielane żadnymi dodatkowymi warstwami/smarami - bardzo rzadki przypadek w praktyce. Cechą charakterystyczną tarcia suchego jest występowanie znacznej siły tarcia statycznego.
TARCIE LEPKIE
Ciecz (lepka), podczas oddziaływania ciał oddzielonych warstwą ciała stałego (proszek grafitowy), cieczy lub gazu (smar) o różnej grubości – zwykle występuje podczas tarcia tocznego, gdy ciała stałe zanurzone są w cieczy.
TARCIE MIESZANE, gdy powierzchnia styku zawiera obszary tarcia suchego i płynnego. GRANICZNA, gdy w obszarze styku mogą znajdować się warstwy i obszary o różnym charakterze (warstwy tlenkowe, ciecze itp.) - najczęstszy przypadek tarcia ślizgowego.
Nie ma żadnych tarć, chłopaki, ani tu, ani tam!
Jak możesz wykorzystać badane zjawisko w życiu?
Zjawisko tarcia wykorzystywane jest w technice: - do przenoszenia ruchu; - podczas obróbki metali i innych materiałów; - podczas zgrzewania tarciowego; - podczas ostrzenia narzędzi; - do materiałów mocujących, części konstrukcyjnych; - podczas szlifowania, polerowania materiałów itp.
Zmniejsz tarcie
Smarowanie Dobór materiałów Redukcja chropowatości Zastosowanie tarcia tocznego zamiast tarcia ślizgowego
Zwiększone tarcie
Jeśli tarcie jest przydatne, zwiększa się je poprzez zwiększenie chropowatości powierzchni: opony są żebrowane, kołki służą do mocowania ścian, śliskie drogi posypuje się piaskiem.
TARCIE W NATURZE
Tarcie w życiu człowieka
Problem tarcia i zużycia przegubów został rozwiązany przez naturę na poziomie, o jakim trybolodzy mogą tylko pomarzyć. Na przykład codzienne obciążenia ludzkiego stawu biodrowego podczas skoków przekraczają tysiąc niutonów, a tarcie i zużycie są praktycznie nieobecne. Efektem jest bezawaryjna praca przez całe życie!
Tarcie w życiu zwierząt
Podczas działania narządów ruchu zwierząt i ludzi tarcie objawia się jako siła użyteczna. Aby zwiększyć przyczepność do podłoża, pnie drzew, kończyny zwierząt mają wiele różnych urządzeń: pazury, ostre krawędzie kopyt, kolce podkowy, ciało gadów pokryte jest guzkami i łuskami.
Tarcie odgrywa pozytywną rolę w życiu wielu roślin. Na przykład winorośl, chmiel, groch, fasola i inne rośliny pnące dzięki tarciu mogą przylegać do pobliskich podpór, pozostawać na nich i rozciągać się w kierunku światła. Pomiędzy podporą a trzonkiem powstaje dość duże tarcie, ponieważ łodygi wielokrotnie owijają się wokół podpór i bardzo mocno do nich przylegają.
Ale rośliny zawierające warzywa korzeniowe, takie jak marchew, buraki i brukiew. Siła tarcia o glebę pomaga utrzymać roślinę okopową w glebie. W miarę wzrostu rośliny okopowej wzrasta nacisk otaczającej ją ziemi, co oznacza, że zwiększa się również siła tarcia. Dlatego tak trudno jest wyciągnąć z ziemi duże buraki, rzodkiewki i rzepę.
W przypadku roślin takich jak łopian tarcie pomaga w rozprzestrzenianiu się nasion, które mają kolce z małymi haczykami na końcach. Kolce te zaczepiają się o sierść zwierząt i poruszają się wraz z nimi. Nasiona i orzechy grochu, dzięki kulistemu kształtowi i niskiemu tarciu toczenia, łatwo przemieszczają się samodzielnie.
TARCIE: SZKODA CZY KORZYŚĆ?
Czy tarcie jest korzystne czy szkodliwe?
Niskie tarcie wynikające ze smarującego działania wody jest przyczyną wielu wypadków w domu, w łazience. Aby to zrozumieć, zastanówmy się najpierw, dlaczego nosimy buty? Kiedy chodzimy, nasze stopy odpychają się od podłogi, a jest to możliwe tylko dzięki tarciu. Buty są w stanie zapewnić lepszą przyczepność podeszwy do podłogi i większe tarcie.