Érdekes kísérletek a súrlódási erőről a fizikában. Cipő súrlódási együttható kutatás

A modern iskola egyik problémája a fizika iránti érdeklődés csökkenése. Feltettem magamnak egy kérdést: Milyen eszközökkel tud a tanár a tanulókban pozitív attitűdöt alakítani a tantárgy iránt, felkelteni bennük a tudás iránti kognitív érdeklődést? A következő sémát javasolhatjuk az iskolások tantárgy iránti szenvedélyének ápolására: a kíváncsiságtól a meglepetésig, attól az aktív kíváncsiságig és a tanulási vágyig, tőlük a szilárd tudásig és tudományos kutatásig.

Részletesebben kitérek az első szakaszra - meglepetés és kíváncsiság: az iskolásokban kialakul a szituációs érdeklődés, amely látványos kísérlet bemutatásakor, egy érdekes fizikatörténeti esetről szóló történet meghallgatásakor nyilvánul meg, és annak tárgya nem a tartalom. a tantárgy, hanem az óra tisztán külső aspektusai - felszerelés, tanár készsége, tantermi munkaformák.

Az újdonság, az azonnali érdeklődés és az érzelmi vonzerő elsősorban önkéntelen figyelmet vált ki. Az akaratlan figyelem viszont akaratlan memorizálást okoz. Minden tanár jól tudja, hogy a házi feladat ellenőrzésekor a tanuló a kérdés megválaszolásakor az előző órán tapasztalt élmény leírásával kezdi. A demonstrációs kísérletek vizuális képei a memóriában tárolódnak, és tereptárgyként, támaszként szolgálnak, amelyek alapján rekonstruálják a tanulmányozott oktatási anyag többi részét.

Teljesen egyetértek a pszichológusokkal, akik megjegyzik, hogy az összetett vizuális anyagokra jobban emlékeznek, mint a leírására. Ezért a kísérletek bemutatói sokkal jobban bevésődnek a tanulók emlékezetébe, mint egy tanár története a fizikai kísérletekről.

A tanulók azonban, felidézve a demonstrációs kísérleteket, változtatásokat hajtanak végre a leírásukon, amit nemcsak az okoz, hogy elfelejtenek egyes részleteket, hanem az is, hogy a leírást könnyebben érthető formába alakítják át. Emlékezéskor a tanulók kiemelik a számukra legjelentősebbnek és legérdekesebbnek tűnő élmény részleteit. Mindez azt jelzi, hogy az emlékezés nem egyszerű reprodukció, hanem építő folyamat.

Ezért úgy gondolom, hogy a kísérletek bemutatása fejleszti a hallgatók figyelmét és memóriáját a vizsgált jelenségek és minták empirikus ismereteinek szakaszában.

Ebben a tekintetben látványos kísérletek alkalmazása javasolt, mivel a hallgatók nemcsak a jelenség bemutatása iránt érdeklődnek, hanem a jelenség (problémahelyzet) megoldásának heves vitája is. Így egy látványos kísérlet bemutatásakor két legyet ölünk meg egy csapásra: egy fizikai jelenséget demonstrálunk és problémás helyzetet teremtünk. És „mellékhatásként” felébresztjük az érdeklődést a téma iránt. Ezért a tanulók oktatási és kognitív tevékenységének jellege és szerveződési formája: a tevékenység problémamegoldó, kereső, kutató és reproduktív jellege lehetővé teszi a tanulók tudásának átfogó alkalmazását.

Tanárként a tanulókkal közösen tűztem ki célokat:

Oktatási: ismeretek rendszerezése „Súrlódási erő” témában: ismerje a súrlódási erő természetét, fejlessze a súrlódási típusok megkülönböztetésének képességét; hasonlítsa össze őket különböző gyakorlati helyzetekben; indokolja a súrlódási erő növelésének és csökkentésének szükségességét; konkrét kérdések segítségével, didaktikai anyagok felhasználásával kialakítani a gyerekekben az önuralom gyakorlásának képességét.

Fejlesztő: fejleszti az önálló munkavégzés készségeit, aktiválja a tanulók gondolkodását, az önálló következtetések megfogalmazásának képességét, fejleszti a beszédet. Gyakorlati munkára épülő kreatív képességek fejlesztése. Gyakorlati készségek fejlesztése a fizikai eszközökkel végzett munka során.

Oktatási: a kölcsönös megértés és a kölcsönös segítségnyújtás érzésének kialakítása egy kísérleti feladat közös végrehajtása során; a fizika tanulási motivációjának kialakítása, különféle tevékenységi technikák alkalmazása, érdekes információk közlése.

Az ilyen típusú tevékenység során a tanulók fejlesztik a tanult tantárgyi tartalom szerkezetének és rendszerezésének képességét. A témakör ismertetését előadás kíséri, majd a súrlódási erő jelenléte miatt fellépő jelenségek megvitatása, magyarázata. A gyakorlatban bemutatjuk a súrlódási erő megváltoztatásának módszereit. A tanulóknak lehetőségük van elemezni a történteket és következtetéseket levonni.

Ezzel párhuzamosan zajlik a meta-szubjektum UUD-ok kialakulása: kommunikatív - fejezze ki gondolatait kellő teljességgel és pontossággal, szerezzen hiányzó információkat kérdések segítségével; szabályozó - felismerni magát a tanulás hajtóerejeként, az akadályok leküzdésére és az önkorrekcióra való képességét, tervet készíteni a probléma megoldására és önállóan kijavítani a hibákat; kognitív – tudjon modelleket alkotni oktatási és kognitív problémák megoldására, azonosítani és osztályozni egy tárgy lényeges jellemzőit. Személyes eredményeket is terveznek: a tudomány és a társadalmi gyakorlat modern fejlettségi szintjének megfelelő holisztikus világkép kialakítását.

Cél:

mutassa be a súrlódási erők fajtáit;
megtudja, mitől függ a súrlódási erő

Feladat:

meghatározzák a súrlódási erő jelentését a mindennapi életben és a természetben.

A súrlódás egy olyan jelenség, amely gyermekkorunk óta elkísér minket, minden lépésnél, majd olyan ismerőssé és olyan észrevehetetlenné vált.

Súrlódási erő a tündérmesékben: „Kolobok” (gördülő súrlódási erő), „Repülőrépa” (statikus súrlódási erő), „Medvedomb” (csúszó súrlódási erő), „A békahercegnő” (gördülő súrlódási erő).

A súrlódás a testek közötti kölcsönhatás egyik fajtája. Akkor fordul elő, amikor két test érintkezik. A súrlódás, mint minden más típusú kölcsönhatás, engedelmeskedik Newton harmadik törvényének: ha súrlódási erő hat az egyik testre, akkor ugyanilyen nagyságrendű, de ellentétes irányban hat a második testre is.

A súrlódási erő fajtái: F gördülési súrlódás, F csúszósúrlódás, F statikus súrlódás, de lehetséges az egyik súrlódási típus helyettesítése egy másikkal (F csúszósúrlódás F gördülési súrlódással). Egy blokk, egy dinamométer és két ceruza segítségével demonstrálhatja, hogy az Ftr csúszás nagyobb, mint az Ftr.

A súrlódási erő bizonyos mutatóktól való függését a következő kísérletek mutatják be:

Egy próbapad, egy blokk és egy súlykészlet segítségével megmutatjuk, hogy a súrlódási erő a normál nyomás erejétől függ;

A sima felület helyére tegyen egy durva papírlapot (a súrlódási erő az anyagtól függ);

Eltávolítjuk a gyurmát a felületről, és megmérjük a súrlódási erőt előtte és utána;

Kenőanyagot használunk, ami a súrlódási erő csökkenéséhez vezet;

A súrlódási erő szinte független a támasztófelülettől.

A súrlódásnak sajnos megvannak az előnyei és hátrányai. Amikor hasznos, megpróbálják növelni. Ha káros, akkor megpróbálják csökkenteni (kenőanyagokkal, csapágyakkal, amelyek 20-30-szorosára csökkentik a súrlódási erőt).

Íme néhány példa. A hegedűből kiáradó dallam annak köszönhető, hogy az íj megrezegteti a húrokat. Az íj alatti húr mindig lassabban mozog, mint az íj. Amikor a húr az íj felé mozdul, a csúszó súrlódási erő lelassítja a húrt, lassítja annak mozgását. És amikor az íj a húr irányába mozdul, a csúszó súrlódási erő éppen ellenkezőleg, „magával rántja” a húrt, megakadályozva, hogy lemaradjon. Amikor télen jég képződik az utakon, nagy a balesetek valószínűsége, és a gyalogosok is megsérülhetnek a jeges utakon. Ennek elkerülése érdekében homokot önthet az útra, ezáltal növelve a súrlódási erőt. A gördülési súrlódás előnye, hogy a gördülő kerék enyhén belenyomódik az útba, és előtte egy kis ütés keletkezik, amit le kell győzni. Így történik a mozgás. 1779-ben Coulomb francia fizikus megállapította, hogy mi határozza meg a statikus súrlódás maximális erejét. Minél nehezebb az asztalon heverő könyv, minél jobban hozzá van nyomva az asztalhoz, annál nehezebb mozgatni. A statikus súrlódásnak köszönhető, hogy minden a helyén marad: a cipőfűzők nem válnak ki, a szög a falban marad, a szekrény a helyén marad. Következtetéseket vonhatunk le a súrlódási erő előnyeiről. Ennek az erőnek köszönhetően tudunk állni vagy előre haladni, lelassítani vagy felgyorsítani az egyes testek mozgását.

De az előnyök mellett vannak hátrányok is. Az ember soha nem lesz képes feltalálni egy örökmozgót, mert... idővel minden mozgás leáll a súrlódási erő hatására, és ezt a mozgást időről időre fenn kell tartani - hatni rá. A súrlódás nem csak a mozgás fékezője, hanem a műszaki eszközök elhasználódásának és elhasználódásának fő oka is – ez a probléma, amellyel az ember a civilizáció hajnala óta szembesül.

Leonardo de Vinci a gépalkatrészek, a súrlódás és a kopás számos kérdésével foglalkozott. A súrlódási erő az alkalmazott erővel ellentétes irányban irányul, és ez sok munkához vezet.

A súrlódás fő jellemzője a „mu” súrlódási együttható, amelyet azok az anyagok határoznak meg, amelyekből a kölcsönható testek felületei készülnek.

A súrlódás sok növény életében pozitív szerepet játszik. Például a szőlő, a komló, a borsó, a bab és más kúszónövények a súrlódásnak köszönhetően a támasztékokhoz kapaszkodnak, rajtuk maradnak és a fény felé nyúlnak. A támasz és a szár között nagy súrlódási erő keletkezik, mert a szárak szorosan illeszkednek a támasztékhoz. A gyökérnövényekkel rendelkező növényeknél, mint például a sárgarépa és a cékla, a talajjal szembeni súrlódási erő segít a talajban tartani őket. A gyökérnövény növekedésével a környező föld nyomása nő, és a súrlódási erő is nő. Ezért olyan nehéz kihúzni a nagy fehérrépát és céklát a földből. Az olyan növényeknél, mint a bojtorján, a súrlódás elősegíti a magvak terjedését, amelyeknek tüskék vannak kis horgokkal a végén. Ezek a tüskék megragadják az állatok bundáját, és együtt mozognak velük. A borsó és a dió magvak gömbalakjuknak és alacsony gördülési súrlódásuknak köszönhetően önállóan is könnyen mozognak.

Számos élőlény szervezete alkalmazkodott a súrlódáshoz, és megtanulta csökkenteni vagy növelni azt. A halak teste áramvonalas és nyálka borítja, ami lehetővé teszi számukra, hogy úszás közben nagy sebességet fejlesszenek. A rozmárok, fókák és oroszlánfókák sörtéjű borítása segíti őket a szárazföldön és a jégtáblákon való mozgásban. A talajjal, a fatörzsekkel és az állatok végtagjaival való tapadás növelése érdekében számos eszköz van: karmok, éles patakélek, patkótüskék, a hüllők testét gumók és pikkelyek borítják. A fogószervek (bogarak fogószervei, rákkarmok; egyes majomfajták mellső végtagjai és farka; elefánttörzs) működése szintén súrlódással jár. Sok élő szervezetnek vannak olyan adaptációi, amelyek miatt a súrlódás kicsi, ha egy irányba mozog, és meredeken növekszik, ha az ellenkező irányba mozog. Ilyenek például a gyapjú és pikkelyek, amelyek ferdén nőnek a bőr felszínéhez. A giliszta mozgása ezen az elven alapul. A vízben forgó bogár gyorsan lebeg a víz felszínén. Mozgási sebességét a testét borító zsíros kenőanyagnak köszönheti, amely jelentősen csökkenti a vízzel való súrlódást.

Az állatok és az emberek csontjai a mozgatható csuklós helyeken nagyon sima felülettel rendelkeznek, és az ízületi üreg belső bélése speciális folyadékot választ ki, amely ízületi „kenőanyagként” szolgál. Az élelmiszer lenyelése és a nyelőcsőben való mozgása során a súrlódást csökkenti az élelmiszer előzetes összezúzása és rágása, valamint nyállal történő nedvesítése. Az állatok és az emberek mozgásszerveinek működése során a súrlódás hasznos erőként jelenik meg.

Példabeszédek és mondások a súrlódási erőről, az emberek által mondott és az élettapasztalatból:

Úgy nyikorog, mint egy zsírtalan kocsi.
A szekér énekelni kezdett, mert sokáig nem evett kátrányt.
Ne vasaljon a gabona ellen.
A dolgok karikacsapásként mentek.
Jól kenhető - jó vezetés.
Úgy él, mint a sajt a vajban.
Ahol csikorog, ott maszatolnak
Egy el nem használt nyíl oldalra megy.
A munkától ragyog az eke.
Három, három - lesz egy lyuk.

A súrlódási erőt demonstráló kísérletek:

1. számú tapasztalat. Forgó nyers és főtt tojás. A főtt tojás gyorsabban forog. A nyers tojásban annak sárgája és fehérje igyekszik stacionárius állapotot fenntartani (itt nyilvánul meg a tehetetlenségük), és a héjjal szembeni súrlódásuk lelassítja annak forgását.

2. számú tapasztalat. Hígítsa fel a kálium-permanganátot egy kis tégelyben, amíg sötétlila nem lesz. Öntsön sima vizet egy másik üvegbe. Ezután pipettázzunk kálium-permanganát oldatot, és a víz felszínétől 1-2 centiméter magasságból egy tégelybe csepegtessük. A pipetta hegyének nem szabad inognia. A kezeknek a könyökön kell pihenniük. A vízbe hulló csepp megfelelő alakú gyűrűvé válik, amely az edény aljára süllyed, megnövekszik a mérete. Ez azzal magyarázható, hogy amikor a csepp a vízbe esett, ellenállásba ütközött, és ellapult. Ahogy a vízzel való súrlódás miatt lefelé mozgott, szélei felkunkorodtak. Az eredmény egy kormánykerék formájú örvénygyűrű volt, amely a gyűrű alakú tengelye körül forog.

3. számú tapasztalat. Helyezzen egy hatszögletű ceruzát a könyvre a gerincével párhuzamosan. Lassan emelje fel a könyv felső szélét, amíg a ceruza el nem kezd lecsúszni. Csökkentse kissé a könyv dőlésszögét, és rögzítse a jelenlegi helyzetében úgy, hogy valamit alá helyez. Most a ceruza, ha újra ráteszi a könyvre, nem mozdul. Statikus súrlódás tartja a helyén. Elég az ujjával rákattintani a könyvre, a statikus súrlódási erő gyengül, a ceruza lecsúszik.

Guillaume francia fizikus a súrlódás szerepéről: „Mindannyian kimentünk a fekete jégre; mennyi erőfeszítésbe került, hogy ne essünk el, mennyi vicces mozdulatot kellett megtennünk, hogy felálljunk! Ez arra kényszerít bennünket, hogy felismerjük, hogy általában a talaj, amelyen járunk, olyan értékes tulajdonsággal rendelkezik, amely lehetővé teszi számunkra, hogy különösebb erőfeszítés nélkül megőrizzük egyensúlyunkat. Ugyanez a gondolat jut eszünkbe, amikor csúszós járdán biciklizünk, vagy amikor egy ló megcsúszik az aszfalton és elesik. Az ilyen jelenségek tanulmányozásával eljutunk a súrlódás következményeinek felfedezéséhez. A mérnökök arra törekednek, hogy ezt kiküszöböljék az autókban – és jó munkát végeznek. Ez azonban csak egy szűk, speciális területen helyes. Minden más esetben legyünk hálásak a súrlódásnak: lehetőséget ad arra, hogy sétáljunk, üljünk és dolgozzunk anélkül, hogy félnünk kell attól, hogy a könyvek és a tintatartó a padlóra hullik, vagy az asztal sarokba csúszik, vagy a toll kicsúszik a kezünkből. ujjak.”

Choodu Arzhaana Baylakovna

Célok: megtudni, milyen szerepet játszik életünkben a súrlódási erő, hogyan szerzett ismereteket erről a jelenségről, mi a természete.

Célok: nyomon követni az emberiség történelmi tapasztalatait e jelenség használatában és alkalmazásában; megtudja a súrlódás jelenségének természetét, a súrlódás törvényeit; kísérleteket végezni, amelyek megerősítik a súrlódási erő mintázatait és függőségeit; gondoljon át és készítsen demonstrációs kísérleteket, amelyek igazolják a súrlódási erő függőségét a normálnyomás erejétől, az érintkező felületek tulajdonságaitól, a testek relatív mozgásának sebességétől.

Letöltés:

Előnézet:

A prezentáció előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com

Diafeliratok:

Előnézet:

"Súrlódási erő" projekt

Célok: megtudni, milyen szerepet játszik életünkben a súrlódási erő, hogyan szerzett ismereteket erről a jelenségről, mi a természete.

Közvélemény-kutatók egy csoportjának jelentése.

Célok: bemutatni, milyen szerepet játszik életünkben a súrlódás jelensége vagy annak hiánya; válaszoljon a kérdésre: „Mit tudunk erről a jelenségről?”

A csoportok olyan közmondásokat, közmondásokat és tündérmeséket tanulmányoztak, amelyekben a súrlódás, a pihenés, a gördülés, a csúszás ereje nyilvánul meg, valamint tanulmányozták az emberi tapasztalatokat a súrlódás használatában és a súrlódás elleni küzdelemben.

Példabeszédek és szólások:

Nem lesz hó, nyoma sem lesz.

Csendes szekér lesz a hegyen.

Nehéz a víz ellen úszni.

Ha szeretsz lovagolni, szeretsz szánkózni is.

A türelem és a munka mindent felőröl.

Ezért kezdett énekelni a szekér, mert sokáig nem evett kátrányt.

És firkál, sodor, és simogat és forgat, mindezt a nyelvével.

Azt hazudja, hogy selyemmel varr.

Mesék:

- "Kolobok" - gördülő súrlódás.

("Kolobok ott feküdt, felvette, és gurult, az ablaktól a padig, a padtól a padlóig, végig a padlón az ajtóig, átugrott a küszöbön, a folyosóra és gurult...")

- „Ryaba Chicken” - gördülő súrlódás.

("Az egér futott, csóválta a farkát, a tojás gurult, leesett és eltört.")

- "fehérrépa" - statikus súrlódás.

- "Bear slide" - csúszó súrlódás.

A súrlódás egy olyan jelenség, amely gyermekkorunk óta elkísér bennünket, szó szerint minden lépésnél, ezért vált annyira ismerőssé és észrevehetetlenné.

Vegyünk egy érmét, és dörzsöljük át egy durva felületre. Egyértelműen érezni fogjuk az ellenállást – ez a súrlódási erő. Ha túl gyorsan dörzsöli, az érme és a jegyzetfüzetek leesnek az asztalról, az asztal addig csúszik, amíg sarokba nem ütközik, és a toll kicsúszik az ujjai közül.

A súrlódás elősegíti a stabilitást. Az asztalosok egyengetik a padlót úgy, hogy az asztalok és székek ott maradjanak, ahol elhelyezték őket.

A jégen kialakuló kis súrlódás azonban technikailag sikeresen kiaknázható. Bizonyítékok erre az úgynevezett jégutak, amelyek a fakitermelésről a vasútra, illetve a raftinghelyekre való szállításra készültek. Egy ilyen, sima jégsínekkel rendelkező úton két ló húz egy 70 tonna rönkökkel megrakott szánkót.

A súrlódás nem csak a mozgás fékje. Ez a fő oka a technikai eszközök elhasználódásának is, amely problémával az ember is szembesült a civilizáció hajnalán. Az egyik legrégebbi sumér város, Uruk ásatásai során 4,5 ezer éves, masszív fakerekek maradványait fedezték fel. A kerekeket rézszögekkel borítják, abból a nyilvánvaló célból, hogy megvédjék a konvojt a gyors kopástól.

Korunkban pedig a műszaki eszközök elhasználódása elleni küzdelem a legfontosabb mérnöki probléma, amelynek sikeres megoldása több tízmillió tonna acél és színesfém megtakarítást jelentene, valamint számos gép, ill. pótalkatrészek számukra.

Már az ókorban a mérnökök rendelkezésére álltak olyan fontos eszközök magukban a mechanizmusokban a súrlódás csökkentésére, mint a cserélhető, zsírral vagy olívaolajjal megkent fém siklócsapágy, sőt a gördülőcsapágy is.

A világ első csapágyai az övhurkok, amelyek az özönvíz előtti sumér kocsik tengelyeit támasztották alá.

A cserélhető fémbetétes csapágyak jól ismertek voltak az ókori Görögországban, ahol kútkapuknál és malmoknál használták őket.

Természetesen a súrlódás is pozitív szerepet játszik az életünkben, de veszélyes is ránk, főleg télen, a jeges időszakban. Íme az adatok, amiket egy vidéki kórházban közöltek: a december-január hónapokban orvosi segítséget kérők száma, csak iskolások, 12-17 évesek - 3 fő. Leginkább diagnózisok: törések, zúzódások. A segítséget kérők között idősek is vannak.

Íme a közlekedési rendőrség téli időszakra vonatkozó közúti baleseti adatai: a balesetek száma, beleértve a csúszós utak miatti baleseteket is - 18.

A csoport egy kis szociológiai felmérést is végzett egy lakoscsoporton, akiknek a következő kérdéseket tették fel:

1.Mit tudsz a súrlódás jelenségéről?

2. Mit érzel a jéggel, csúszós járdákkal és utakkal kapcsolatban?

3.Kívánságait városunk közigazgatásának.

A válaszadók többsége nem tudott határozottan válaszolni az első kérdésre, mert... Nem láttam összefüggést a súrlódások és a mindennapi tapasztalataim között.

A második kérdésre a gyerekek és a középiskolások azt mondták, hogy szeretik a jeget és tudnak korcsolyázni, de az idősebbek már megértették ennek a jelenségnek a veszélyeit. Számos javaslatot tettek az adminisztrációnak, például: szórják meg homokkal az utakat, járdákat, gondoskodjanak jó világításról, hogy láthatóak legyenek a veszélyes helyek; korlátozza a szállítás sebességét jeges körülmények között; megbeszéléseket folytatni az iskolákban az elsősegélynyújtásról ilyen esetekben; találkozókat tartanak a közlekedési rendőrök felügyelőivel.

Egy teoretikus csoport beszámolója.

Célok: a súrlódási erők természetének tanulmányozása; feltárja azokat a tényezőket, amelyektől a súrlódás függ; vegyük figyelembe a súrlódás típusait.

Súrlódási erő

Ha megpróbáljuk mozgatni a szekrényt, azonnal látni fogjuk, hogy ez nem is olyan egyszerű. Mozgását hátráltatja a lába és a padló kölcsönhatása, amelyen áll. A súrlódásnak 3 fajtája van: statikus súrlódás, csúszósúrlódás, gördülési súrlódás. Szeretnénk megtudni, miben különböznek ezek a fajok egymástól, és mi a közös bennük?

Statikus súrlódás

Annak érdekében, hogy megtudja ennek a jelenségnek a lényegét, végezzen egy egyszerű kísérletet. Helyezze a blokkot egy ferde deszkára. Ha a tábla dőlésszöge nem túl nagy, a blokk a helyén maradhat. Mi akadályozza meg, hogy lecsússzon? Nyugalmi súrlódás.

Nyomjuk a kezünket az asztalon heverő füzethez és mozgassuk. A jegyzetfüzet az asztalhoz képest elmozdul, de a tenyerünkhöz képest pihen. Mivel mozgattuk ezt a notebookot? Statikus súrlódás alkalmazása a notebook és a keze között. A statikus súrlódás összekeveri a mozgó szállítószalag terheit, megakadályozza a cipőfűző kioldódását, megtartja a deszkába vert szögeket stb.

A statikus súrlódás ereje eltérő lehet. Együtt nő azzal az erővel, amely arra törekszik, hogy elmozdítsa a testet a helyéről. De bármely két érintkező testre van egy bizonyos maximális értéke, amely nem lehet nagyobb. Például egy falapon nyugvó fatömbnél a maximális statikus súrlódási erő körülbelül a súlyának 0,6-a. Ha olyan erőt fejtünk ki a testre, amely meghaladja a statikus súrlódás maximális erejét, megmozgatjuk a testet, és az elkezd mozogni. Ebben az esetben a statikus súrlódást csúszósúrlódás váltja fel.

Történelmi háttér

Az év 1500 volt. A nagy olasz művész, szobrász és tudós Leonardo da Vinci különös kísérleteket végzett, amelyek meglepték tanítványait.

Végighúzott a padlón egy szorosan csavart kötelet, vagy ugyanazt a kötelet teljes hosszában. Érdekelte a válasz arra a kérdésre: függ-e a csúszó súrlódási ereje a mozgás közben érintkező testek területétől? Az akkori mechanika mélyen meg volt győződve arról, hogy minél nagyobb az érintkezési felület, annál nagyobb a súrlódási erő. Valahogy így érveltek: minél több ilyen pont, annál nagyobb a hatalom. Teljesen nyilvánvaló, hogy nagyobb felületen több ilyen érintkezési pont lesz, ezért a súrlódási erőnek a súrlódó testek területétől kell függnie.

Leonardo da Vinci kételkedett, és kísérleteket kezdett végezni. És egy elképesztő következtetésre jutottam: a csúszósúrlódási erő nem függ az érintkező testek területétől. Útközben Leonardo da Vinci tanulmányozta a súrlódási erő függését az anyagtól, amelyből a testek készülnek, a testek terhelésének nagyságától, a csúszási sebességtől és a felületük sima vagy érdességének mértékétől. A következő eredményeket érte el:

Nem területtől függ.
Nem függ az anyagtól.
A terheléstől függ (arányosan).
Nem függ a csúszási sebességtől.
Felületi érdességtől függ.

1699 A francia tudós, Amonton kísérletei eredményeként ugyanarra az öt kérdésre válaszolt. Az első háromnál - ugyanaz, a negyediknél - attól függ. Az ötödiken ez nem múlik. Működött, és Amonton megerősítette Leonardo da Vinci váratlan következtetését a súrlódási erő függetlenségéről az érintkező testek területétől. De ugyanakkor nem értett egyet vele abban, hogy a súrlódási erő nem a csúszási sebességtől függ; úgy vélte, hogy a csúszósúrlódási erő a sebességtől függ, de nem értett egyet azzal, hogy a súrlódási erő a felületek érdességétől függ.

A tizennyolcadik és tizenkilencedik században harminc tanulmány született erről a témáról. Szerzőik csak egy dologban értettek egyet - a súrlódási erő arányos az érintkező testekre ható normál nyomás erejével. De más kérdésekben nem volt egyetértés. A kísérleti tény továbbra is zavarba ejtette a legjelentősebb tudósokat is: a súrlódási erő nem függ a súrlódó testek területétől.

1748 Leonhard Euler, az Orosz Tudományos Akadémia rendes tagja öt súrlódási kérdésre adott választ. Az első három ugyanaz volt, mint az előzőek, de a negyedikben Amontonnal, az ötödikben Leonardo da Vincivel állapodott meg.

1779 A gépek és mechanizmusok termelésbe való bevezetésével kapcsolatban sürgősen szükség van a súrlódási törvények alaposabb tanulmányozására. A kiváló francia fizikus, Coulomb elkezdte megoldani a súrlódás problémáját, és két évet szentelt neki. Kísérleteket végzett Franciaország egyik kikötőjének hajógyárában. Ott találta meg azokat a gyakorlati gyártási körülményeket, amelyekben a súrlódási erő fontos szerepet játszott. Medál minden kérdésre válaszolt – igen. A teljes súrlódási erő kismértékben továbbra is függ a súrlódó testek felületének nagyságától, egyenesen arányos a normál nyomás erejével, függ az érintkező testek anyagától, függ a csúszási sebességtől és mértékétől a dörzsölő felületek simaságát. Ezt követően a tudósok érdeklődtek a kenés befolyásának kérdése iránt, és azonosították a súrlódás típusait: folyékony, tiszta, száraz és határos.

Helyes válaszok.

A súrlódási erő nem az érintkező testek területétől, hanem a testek anyagától függ: minél nagyobb a normál nyomóerő, annál nagyobb a súrlódási erő. A pontos mérések azt mutatják, hogy a csúszó súrlódási erő modulusa a relatív sebesség modulusától függ.

A súrlódási erő a súrlódó felületek megmunkálásának minőségétől és az ebből eredő súrlódási erőnövekedéstől függ. Ha gondosan polírozza az érintkező testek felületét, akkor az azonos normálnyomású érintkezési pontok száma nő, és ezért a súrlódási erő nő. A súrlódás az érintkező testek közötti molekuláris kötések leküzdésével jár.

Súrlódási együttható

A súrlódási erő attól függ, hogy egy adott testet egy másik test felületére mennyi erő nyomja, azaz. a normál nyomású Pd erejére és a dörzsölő felületek minőségére.

A tribométerrel végzett kísérletben a normál nyomóerő a blokk súlya. Mérjük meg súlyokkal a csésze súlyával megegyező normálnyomás erejét a blokk egyenletes csúszásának pillanatában. Most duplázzuk meg a normál nyomás erejét úgy, hogy súlyokat helyezünk a blokkra. Ha további súlyokat helyezünk a csészére, a blokkot ismét egyenletesen mozgatjuk.

A súrlódási erő megduplázódik. Hasonló kísérletek alapján megállapították, hogy a dörzsölő felületek anyagának és állapotának változatlansága mellett a súrlódási erejük egyenesen arányos a normál nyomás erejével, azaz.

Ftr=µ·Ν

Mivel a leírt kísérletekben az összes súlyú csésze mindig kisebb, mint a rúd súlya, megállapíthatjuk, hogy a súrlódási erő mindig csak egy része a normál nyomáserőnek N (vagy Pd). A képletben szereplő µ arányossági együttható kisebb, mint egy, és absztrakt számnak kell lennie. Ugyanazon dörzsölő felületeknél állandó, és cseréjükkor változik.

A súrlódási erő anyagtól való függését és a súrlódó felületek megmunkálási minőségét jellemző értéket súrlódási együtthatónak nevezzük. A súrlódási együtthatót egy absztrakt számmal mérjük, amely megmutatja, hogy a normál nyomáserőnek mekkora része a súrlódási erő

µ=Ν/Ftr

µ több okból is függ. A tapasztalat azt mutatja, hogy az azonos anyagú testek közötti súrlódás általában nagyobb, mint a különböző anyagok testei között. Így az acél súrlódási együtthatója az acélon nagyobb, mint az acél réz súrlódási együtthatója. Ezt a molekuláris kölcsönhatási erők jelenléte magyarázza, amelyek sokkal nagyobbak a homogén molekuláknál, mint az eltérő molekuláknál.

Ha ezeknek a felületeknek a súrlódása és a megmunkálási minősége eltérően hat, akkor a dörzsölő felületeken az érdesség mérete is egyenlőtlen, minél erősebb ezeknek az érdességeknek a tapadása, pl. nagyobb, mint µ súrlódás. Következésképpen a legnagyobb súrlódási µ értéke mindkét dörzsölőfelület azonos anyagának és megmunkálási minőségének felel meg. Vegye figyelembe, hogy a simára polírozott felületek közötti súrlódás során a kölcsönhatási erők nagy szerepet játszanak. Ha az előző képletben Ftr alatt a csúszó súrlódási erőt értjük, ha Ftr-t az Fmax statikus súrlódási erő legnagyobb értékével helyettesítjük, akkor µ a statikus súrlódási együtthatót jelöli.

µ =Fmax/Рд

Most nézzük meg, hogy a súrlódási erő függ-e a súrlódó felületek érintkezési területétől. Ehhez helyezzen 2 egyforma rudat a tribométer futóira, és mérje meg a súrlódási erőt a futók és a „dupla” rúd között. Ezután külön-külön, egymásba kapcsolva helyezzük a futókra, és ismét mérjük meg a súrlódási erőt. Kiderült, hogy a második esetben a súrlódó felületek területének növekedése ellenére a súrlódási erő változatlan marad. Ebből következik, hogy a súrlódási erő nem függ a súrlódó felületek méretétől. A kísérletnek ezt az első pillantásra furcsa eredményét nagyon egyszerűen magyarázzák. A dörzsölő felületek területének növelésével ezáltal növeltük az egymással érintkező testek felületén az egyenetlenségek számát, ugyanakkor csökkentettük azt az erőt, amellyel ezek az egyenetlenségek egymáshoz nyomódnak, mivel elosztottuk a a rudak súlya nagyobb területen.

A tapasztalat azt mutatja, hogy a súrlódási erő a mozgás sebességétől függ, azonban kis sebességnél ez a függés elhanyagolható. Míg a mozgás sebessége alacsony, a súrlódási erő a sebesség növekedésével növekszik. Nagy mozgási sebességeknél fordított összefüggés figyelhető meg: a sebesség növekedésével a súrlódási erő csökken. Meg kell jegyezni, hogy a súrlódási erőre vonatkozó összes megállapított összefüggés hozzávetőleges.

A súrlódási erő jelentősen változik a súrlódó felületek állapotától függően. Különösen erősen csökken, ha a súrlódó felületek között folyékony réteg, például olaj van (kenőanyag). A kenőanyagokat széles körben használják a technológiában a káros súrlódási erők csökkentésére.

A súrlódási erő szerepe

A technológiában és a mindennapi életben a súrlódási erők óriási szerepet játszanak. Egyes esetekben a súrlódási erők előnyösek, máskor károsak. A súrlódási erőket hajtott szögek, csavarok és anyák tartják a helyükön; a szálakat szövetben tartja, csomókat köt stb. Súrlódás hiányában lehetetlen lenne ruhát varrni, gépet összeszerelni vagy dobozt összerakni.

A statikus súrlódás jelenléte lehetővé teszi az ember számára, hogy mozogjon a Föld felszínén. Séta közben az ember visszatolja a Földet, a Föld pedig ugyanilyen erővel löki előre. Az embert előre vivő erő egyenlő a talpa és a Föld közötti statikus súrlódási erővel.

Minél jobban visszanyomja az ember a Földet, annál nagyobb a lábára ható statikus súrlódási erő, és annál gyorsabban mozog az ember.

Ha egy személy a maximális statikus súrlódási erőnél nagyobb erővel nyomja a Földet, a lába hátracsúszik, ami megnehezíti a járást. Emlékezzünk vissza, milyen nehéz csúszós jégen járni. A járás megkönnyítése érdekében növelni kell a statikus súrlódást. Ebből a célból a csúszós felületet megszórjuk homokkal. Ugyanez vonatkozik egy elektromos mozdony vagy autó mozgására is. A motorhoz csatlakoztatott kerekeket hajtott kerekeknek nevezzük.

Amikor a hajtókerék a motor által generált erővel visszanyomja a sínt, a statikus súrlódásnak megfelelő és a kerék tengelyére ható erő előremozdítja az elektromos mozdonyt vagy autót. Tehát a hajtókerék és a sín vagy a Föld közötti súrlódás előnyös. Ha kicsi, akkor a kerék megcsúszik, az elektromos mozdony és a kocsi pedig megáll. A súrlódás például egy működő gép mozgó részei között káros.

A súrlódást arra is használják, hogy a testeket nyugalomban tartsák, vagy megállítsák őket, ha mozognak. A kerekek forgását fékbetétek segítségével állítják le, amelyeket így vagy úgy a kerékperemhez nyomnak. A legelterjedtebbek a légfékek, amelyekben a fékbetétet sűrített levegővel nyomják a kerékhez.

A KÍSÉRLETEZŐK CSOPORTJÁNAK JELENTÉSE

Cél: derítse ki a csúszó súrlódási erő függését a következő tényezőktől:

A terheléstől;

A dörzsölő felületek érintkezési területéről;

Dörzsölő anyagoktól (száraz felületeken).

Felszerelés: laboratóriumi próbapad 40 N\m rugómerevséggel; dinamométer

körbemutató (limit – 12ң); fa blokkok - 2 darab; rakománykészlet;

fa deszka; egy darab fémlemez; lapos öntöttvas rúd; jég; gumi.

Kísérleti eredmények

A csúszó súrlódási erő terheléstől való függése.

m(g)			1120
F tr (N)

A súrlódási erő függése a súrlódó felületek érintkezési területétől.

S (cm)
F tr (N)	0,35	0,35	0,37

A súrlódási erő függése a súrlódó felületek egyenetlenségeinek nagyságától: fa a fán (különféle felületkezelési módszerek).

Egyenetlen felület - a blokk kezeletlen.
Sima felület - a tömb a fa erezete mentén gyalult.
A csiszolt sima felületet csiszolópapírral kezeljük.
A súrlódó felületek anyagából származó súrlódási erő vizsgálatakor egy 120 g tömegű blokkot és különböző érintkezési felületeket használunk. képletet használjuk:

Ftr=µ·N

A következő anyagok csúszósúrlódási együtthatóit számoltuk ki:

Nem.	Dörzsölő anyagok (száraz felületekhez)	Súrlódási együttható (mozgás közben)
	Fáról fára (átlag)
	Fa a fán (az erezet mentén)	0,075
	Fa fémnek
	Fa öntöttvason
	Fa a jégen	0,035

AZ ÉPÍTÉSI CSOPORT JELENTÉSE

Célok: bemutató kísérletek létrehozása; magyarázza a megfigyelt jelenségek eredményeit.

Súrlódási kísérletek

A szakirodalom áttanulmányozása után több olyan kísérletet is kiválasztottunk, amelyeket magunk is elvégeztünk. Kísérleteket terveztünk, műszereket építettünk, kísérleteink eredményeit próbáltuk megmagyarázni. Hangszerként és eszközként vettük: hegedűt, gyanta; fából készült vonalzó; egy fából készült tojás, amelyen egy cérna futott át.

1. számú tapasztalat

Óvatosan dörzsölje át a masnit gyantával, majd húzza végig a zsinóron. A hosszan tartó énekhangok a súrlódás hatására jönnek létre. Amikor a hegedűs elkezdi mozgatni az íjat a húr mentén, a húrt a statikus súrlódás hatására az íj elviszi és meghajlik. Ebben az esetben a feszültség visszaállítja eredeti helyzetébe. Amikor ez az erő meghaladja a nyugalmi erőt, a húr elszakad és vibrálni kezd, a hegedűs az ellenkező irányba, majd felé mozgatja a íjat. A hegedű énekel. Ha íj nélkül hegedül, ujjaival pengeti a húrokat, olyan hangot kap, mint egy balalajka; Ha meghúz egy húrt az ujjával, és elengedi, éles hangot fog hallani, amely gyorsan elhalványul.

Akkor dörzsölje át az íjat gyantával? A gyanta kenőanyagként működik a súrlódás során? Kiderült, hogy az íjat nem csak azért dörzsölték át gyantával, hogy ez az erő észrevehetően függjön a csúszási sebességtől – a sebesség növekedésével gyorsabban csökkenne. Az íj alatti húr mindig lassabban mozog, mint az íj. Amikor az íj és a húr egy irányba mozog, a húr lemarad az íj mögött. A súrlódási erő megakadályozza a leülepedést és az íj mögé húzza a húrt. A súrlódási erő működik, az íj magával húzza a húrt, és fordítva, lelassítja a húrt, lassítja a mozgását. A munkavégzés a súrlódási erők ellen történik. Kiderült, hogy az út egyik felében az íj segíti a húrt, a másik felében pedig akadályozza? Ez két okból nem történik meg. Először is, az a sebesség, amellyel az íj csúszik a húr mentén, a húrhoz képest változik. Ha a húr és az íj egy irányba halad, az íj sebessége alacsony. Emlékezzen, milyen lassan lemarad az úton haladó autó, ha egy gyorsan haladó vonat ablakából nézi. Amikor a zsinór az orr felé mozdul, a sebessége sokkal nagyobb - hasonlóan ahhoz a sebességhez, amellyel egy szembejövő autó bevillan az ablakon. A második körülmény az, hogy a csúszó súrlódási erő a súrlódó felületek relatív sebességétől függ. Lassú csúsztatásnál, ha a húrral azonos irányba mozog, gyors csúsztatással a húr és az íj különböző irányba mozog. Így a húr minden egyes rezgésére a súrlódási erő megnyomja, megakadályozva, hogy ezek a rezgések elhaljanak.

2. számú tapasztalat

Egy fából készült tojás, melynek közepén egy szál fut át. A szál végeit a kezükbe veszik, és az egyik kezüket a magasba emelik. A fa tojás gyorsan lecsúszik a szál mentén. Emelje fel a másik kezét. A tojás ismét lerohan, de hirtelen hirtelen elakad a cérna közepén, majd újra megcsúszik és megáll. Ebben a kísérletben a csúszó súrlódási erő arányos a normál nyomáserővel. A tojás két összekötő félből áll. A menetre merőleges közepén parafa dugó van rögzítve. A cérna megfeszítésekor megnő a súrlódási erő a cérna és a parafa között, és a tojás egy bizonyos pozícióban lefagy a szálon. Ha a szál nincs megfeszítve, akkor a súrlódási erő kisebb, és a tojás szabadon csúszik lefelé.

3. számú tapasztalat

Fából készült vonalzó. Helyezze a vonalzót vízszintesen a mutatóujjakra, és kezdje el közelebb hozni őket egymáshoz. A vonalzó nem mozog egyenletesen két ujjon egyszerre. Egyszerre csúsztatja az egyik ujját, majd a másikat. Miért? Csak a vonalzó tömegközéppontjától távolabb eső ujj csúszik a vonalzó alá, mivel kisebb a terhelés és a súrlódás. Csúszása megáll, amint közelebb van a vonalzó tömegközéppontjához, mint a második ujj, majd a második ujj csúszni kezd. Tehát az ujjak egyenként mozognak a vonalzó súlypontja felé.

December elején a matematika-fizika hetét tartották. A projekt szerzői meseversenyt szerveztek a diákok körében „Képzeljünk el egy súrlódás nélküli világot”. A következő tanulók készítették el a legjobb meséket.

Tündérmese 1.

– A súrlódások világában.

(Lakpa Ch)
A fizikaórán ülve Ivanov nem hallgatott a tanárra. „És miért kell tudnod erről a súrlódásról Senkinek sem kell, és meg tudod csinálni nélküle” – gondolta. És hirtelen úgy érezte, hogy valami erőset ütött, megpróbált felállni, de ismét elesett. Ivanov végül felkelt, és alig mozdulva elment. Körülött minden valahogy furcsa volt, sima, bármihez nyúlt is, minden sima volt. – Furcsa, és nincsenek autók? - lepődött meg Ivanov. – Hogy fognak vezetni? - jött egy hang hátulról. Ivanov körülnézett, és egy fiút látott, akinek koronája volt a fején, és furcsa eszközök a lábán.
- Hogyan fognak vezetni, ha nincs súrlódás? - mondta a koronás fiú.
- Hogy nincs súrlódás?
- Tehát egy súrlódásmentes országba jöttél, és én vagyok ennek az országnak a királya.
-Mi van a lábadon?

- Ezek speciális eszközök a mozgáshoz, viselni kell, különben még három lépést sem fogsz megtenni.
Ivanov felvette ezeket az eszközöket, és könnyebben tudott mozogni. Gondosan a királyra nézve látta, hogy a koronát valami szokatlan eszköz erősítette a fejére.
- Miért tetted fel a koronát?

- Elfelejtetted, hogy nálunk nincs súrlódás, próbálj meg kalapot felvenni, azonnal leesik.
És akkor Ivanov rájött, hogy hiába mondta, hogy nincs szükség súrlódásra. Körülnézni kezdett, és harmonikus kép jelent meg a tekintetében: minden ember valami speciális eszközön sétált, nem lehetett felmászni a fára, mert nagyon sima volt. A legkisebb érintésre minden tárgy leesett.
- Igen, de még nélküle is jól megy nekünk néhány dolog. A repülőgépek nagyon gyorsan repülnek, a motorok nem kopnak, a hajók gyorsan közlekednek. De mégis, súrlódás nélkül rossz. Látod, hogy az én hazámban nincs semmi szép és csodálatos, nem tudsz rajzolni, futni, fára mászni, és ez a te hibád!
- Én!?
- Igen, te, te mondtad, hogy nincs szükség súrlódásra, úgyhogy maradj itt királyként, és én elmegyek!
- De nem akartam, nem akartam, nem tudtam!
- Ivanov, mi a súrlódás? - kérdezte a tanár.

Ivanov felébredt, az asztalánál ült a fizika tanteremben: "A súrlódás olyan erő, amely nélkül nem lehet élni." - válaszolta és igaza volt!

Tündérmese 2.

"Savuskin kalandjai".(Doktugu A 8. osztály)

Egyszer Savushkin rossz jegyet kapott fizikából. Éppen a „Súrlódási erő” témával foglalkoztak.

Hazaérve, a természettudományos tankönyvet a távolabbi sarokba dobva, gyűlölettel gondolta: „Menj a pokolba, a súrlódás ereje!”

És hirtelen megcsúszott és kizuhant a semmiből. Savushkin megpróbált felállni, megragadva a szék lábát. A szék könnyedén kiugrott a kezéből, és oldalra repült, feldöntve a könyvespolcot. A szobában kezdett káosz lenni. A tárgyak kirepültek a helyükről, és a szobában keringve ütköztek, és különböző irányokba szóródtak szét. A túlsó sarokból egy fizika tankönyv repült ki, lapjait hadonászva. A szoba úgy nézett ki, mint egy nulla gravitációjú űrhajó. Savushkin összeszedve erejét, megpróbálta elkapni a tankönyvet. Hirtelen felötlött benne: kérésére a súrlódási erő eltűnt. Szavuškin a szobában repült, és utolérte a tankönyvet. Végül megfogta, menet közben kinyitotta az adott oldalt, elolvasta a bekezdést, és rájött, milyen fontos az életben a súrlódási erő. A súrlódási erőnek köszönhetően buszok közlekednek az utcákon, emberek és állatok sétálnak, síelők csúszkálnak a havon, műkorcsolyázók jégen korcsolyáznak, a tárgyak a helyükön maradnak.

Hirtelen minden a helyére került a szobában. A súrlódási erő folytatta működését. Savushkin megkönnyebbülten felsóhajtott. Ettől a naptól kezdve komolyan fizikát kezdett tanulni.

Tündérmese 3.

– Egy súrlódás nélküli világban.(Choodu A-11. osztály)

Egy nap a barátom egy másik városba ment. Ezt mondta nekem: „Megérkeztem a városba, és elmentem keresni egy szállodát, egy hétre előre fizettem, és elmentem a szobámba, amikor úgy döntöttem, hogy pihenek Hirtelen az ágy eltávolodott a szoba közepétől. A padló eltávolodott a lábamtól, és elestem, felálltam, és leültem az ágyra megtörtént, de az ágy a szoba közepén volt, és egy horzsolás volt a térdemen, és mégis úgy döntöttem, hogy most nem Alig kapaszkodtam a falakba szétesett és elesett Az utcán a járókelők véletlenszerű mozdulatokat tettek, a busz nyaktörő sebességgel haladt. A sofőr félelemtől eltorzulva kibújt a fülkéből, és azt kiabálta: „Nem tudom megállítani az autót. , a fékek nem működnek!” Végül elhallgatott a hang. A szomszédom egy dobozzal a kezében rohant ki a szállodából. „Végre a súrlódási erőt én találtam ki” – kiáltotta. Odaszaladt hozzám, és azt kiáltotta, hogy „Nézd!” Bekapcsolt valami gombot, és.....De nem volt hang. Az autó szétesett. Ehelyett az aszfalton egy halom fogaskerekek, csavarok és mindenféle alkatrész hevert. Ez minden, ami maradt belőle. A gép sem volt kivétel és a súrlódási erő sem hatott benne.

Összegezve:

Most összegezzük, és értékeljük a súrlódást, ahogy megérdemli. Természetesen csak a természetben való súrlódásnak köszönhetően lehetséges az élet abban a formában, ahogyan a Földön létezik. De ugyanakkor a súrlódás megviseli az autókat és a cipőink talpát, az autók, repülőgépek és gőzmozdonyok motorját. Mindegyik a súrlódás ellen dolgozik (száraz és folyékony), amihez hatalmas mennyiségű különböző típusú üzemanyagra van szükség. A súrlódás bizonyos körülmények között előnyös, más esetekben káros. Ezért ügyesen kell használni a súrlódási erőket. Amikor súrlódásra van szükségünk a mindennapi életben, a termelésben, a technológiában, a közlekedésben, akkor azt növelnünk kell.

Ha a súrlódás zavarja és energia- és anyagfelhasználást okoz, akkor azt csökkenteni kell. Az emberek időtlen idők óta csinálják ezt. De a súrlódás szabályozásához tudnod kell, milyen törvények szabályozzák azt.

a) Minél nagyobb a nyomás az érintkező felületek között, annál nagyobb a statikus súrlódási erő.

b) Hányszor nő a nyomás, hányszor nő a statikus súrlódás.

c) A súrlódási erő nagysága a súrlódó felületek típusától függ.

d) A gördülési súrlódási erő kisebb, mint a csúszósúrlódási erő.

d) A kenés csökkenti a súrlódást.

Következtetések

A projekten végzett munka eredményei alapján.

Megállapítottuk, hogy az emberek régóta használják a súrlódás jelenségével kapcsolatos, kísérleti úton szerzett ismereteket. A 15-16. századtól kezdődően a jelenséggel kapcsolatos ismeretek tudományosakká váltak: kísérleteket végeztek a súrlódási erő számos tényezőtől való függésének meghatározására, és mintákat fedeztek fel.

Most már pontosan tudjuk, hogy mitől függ a súrlódási erő, és mi nem. Pontosabban, a súrlódási erő a következőktől függ: terhelés vagy testtömeg; az érintkező felületek típusáról; a testek relatív mozgásának sebességéről; az egyenetlenségek vagy felületi érdesség nagyságán. De ez nem az érintkezési területtől függ.

Most a gyakorlatban megfigyelt összes mintát megmagyarázhatjuk az anyag szerkezetével, a molekulák közötti kölcsönhatás erősségével.

Kísérletsorozatot végeztünk, megközelítőleg ugyanazokat a kísérleteket hajtottuk végre, mint a tudósok, és megközelítőleg ugyanazokat az eredményeket kaptuk. Kiderült, hogy kísérletileg minden állításunkat megerősítettük.

Kísérletsorozatot hoztunk létre, hogy segítsünk megérteni és megmagyarázni néhány „nehéz” megfigyelést.

De talán az a legfontosabb, hogy rájöttünk, milyen nagyszerű tudást szerezni magunknak, majd megosztani másokkal.

Irodalom

1. Bludov M.I. „Beszélgetések a fizikáról”-M: Enlightenment 1980

2. Gorelov L.A. „Szórakoztató kísérletek a fizikában”-M: Enlightenment 1985

3. Deryagin B.V. „Mi a súrlódás” - M: Enlightenment 1986

4. Kabardin O.F. „Fakultatív fizikatanfolyam”-M: Enlightenment 1977

5. Moshchansky V.N., Savelov E.V. – A fizika története a középiskolában. Felvilágosodás 1981

6. Tarasov L.V. „Fizika a természetben”-M: Enlightenment 1988

7. Orosz népmesék, közmondások, szólások.

Célok és célkitűzések…………………………………………………………………………………1

Közvéleménykutatók egy csoportjának jelentése……………………………….2

Elméleti csoportjelentés V…… ……………….………………………………………3

Történelmi háttér……………………………………………………………….4 A súrlódási erő szerepe………………….………………………… …………………………….5

A kísérletezők csoportjának jelentése…………………………………………………………..6

A tervezőcsoport jelentése…………………………………………………………..7

Meseverseny…………………………………………………………………………………….8

Következtetés…………………………………………………………………………………9

Az iskolások kutatási munkáinak és projektjeinek regionális versenye

"okos generáció"

Projekt témája: „Súrlódási erő”

Chodu Arzhaana, Lakpa Choduraa

A középiskola önkormányzati oktatási intézménye Iljinka községben

10,11 évfolyam

Vezető: Doktugu O.B.

fizika tanár

A középiskola önkormányzati oktatási intézménye Iljinka községben.

2010. február

Súrlódási erő.

Tanulság-kísérlet. 7. osztály. Alapszint.

Tanár: Lesnova E.Yu.

Cél: bevezetni a tanulókat a súrlódás jelenségébe. Kísérletileg megállapítani, mitől függ ez az erő. Folytassa a műszerek használatához, a kísérleti eredmények elemzéséhez és összehasonlításához szükséges készségek fejlesztését.

Felszerelés: dinamométer, deszka - egyik oldala sima, másik oldala durva, fahasáb horgokkal, súlykészlet, vízes árok, kerekes kocsi.

Az osztály 4 csoportra van osztva. Minden csoport kap egy feladatot tartalmazó kártyákat. Minden feladat elvégzése 2 percet vesz igénybe. Ha a csoport nem birkózik meg a feladattal, a tanár tippeket ad. A kísérletből levont következtetéseket jegyzetfüzetbe írjuk le.

Óraterv

Új anyag tanulmányozása, a tanultak rendszerezése.

Visszaverődés.

házi feladat

A tanár üzenete

A táblázat kitöltése

Kísérletek lefolytatása és eredményeik magyarázata.

Következtetések rögzítése füzetbe.

Válaszok kérdésekre. Házi feladat rögzítése.

Csoportos feladatok.

1. feladat.

Tudja meg, mitől és hogyan függ a csúszósúrlódási modulus.

2. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó és gördülő súrlódási erők modulusait azonos testtömegeknél.

3. feladat.

Hasonlítsa össze a száraz és folyékony csúszósúrlódási modulusokat azonos testtömegeknél.

1. tipp (az 1. feladathoz)

Tudja meg, hogyan függ a súrlódási erő modulusa a felületek típusától és a nyomóerőtől.

2. tipp (2. feladathoz)

1. Vízszintesen elhelyezett próbapadon mozgasson egyenletesen egy fahasábot két súllyal, először a tábla sima felületén, majd az érdes felületen. Hasonlítsa össze a dinamométer leolvasásait. Vonja le a következtetést.

2. Vízszintesen elhelyezett próbapad segítségével egyenletesen mozgassa a fahasábot a tábla érdes felületén – először egy, majd kettő, majd három súllyal. Hasonlítsa össze a dinamométer leolvasásait. Vonja le a következtetést.

1. tipp (a 2. feladathoz)

Mérjük meg a csúszó súrlódási erő modulusát és a gördülési súrlódási erő modulusát.

2. tipp (2. feladathoz)

1. Vízszintes próbapadon először mérje meg a gördülési súrlódási erőt egy kerekes kocsi egyenletes mozgatásával, benne hat súllyal.

2. Távolítsa el a kerekeket és mérje meg a csúszó súrlódási erőt a kocsi kerekek nélküli mozgatásával (ugyanolyan terhelés mellett). Hasonlítsa össze a dinamométer leolvasásait. Vonja le a következtetést.

1. tipp (a 3. feladathoz)

Tudja meg, hogyan függ a súrlódási erő modulusa, amikor egy fahasáb szilárd és folyékony felületen mozog.

2. tipp (3. feladathoz)

1. Vízszintes próbapadon először mérje meg a súrlódási erőt úgy, hogy egy blokkot egyenletesen mozgat egy kemény felületen.

2. Vízszintes próbapadon először mérje meg a súrlódási erőt úgy, hogy egy blokkot egyenletesen mozgat a tartályban lévő folyadék felületén. Hasonlítsa össze a dinamométer leolvasásait. Vonja le a következtetést.

A lecke előrehaladása.

1 .Motiváció. Minden felfedezést tapasztalat, a kutató tehetsége és még véletlen is kísér. Ma az órán is megpróbálunk apró, de önálló felfedezéseket tenni. Csoportokban dolgozunk. A szabályok fel vannak írva a táblára.

2 . Új anyagok tanulása. a tanár egy fahasábot tol egy fatáblára.

Mi történt a blokk sebességével? Miért változik a blokk sebessége? Milyen erő hatására állt meg a test? Ez a súrlódási erő, és ezt tanulmányozzuk az órán.

Folytassuk a táblázat kitöltését a 24. bekezdés segítségével. 8 percem van dolgozni.

irány

Mérési módszer

Grafikus kép

Az erő megjelenésének okai

A táblázat kitöltésének ellenőrzése - 3 perc.

A tanár elmondja, hogy a súrlódásnak különböző fajtái vannak: csúszósúrlódás, gördülési súrlódás, száraz felületi súrlódás, folyékony súrlódás.

Csoportosan dolgozzon a feladatokon.

A megbeszélés után a kísérletek eredményeit megbeszéljük és jegyzetfüzetbe írjuk.

3. Reflexió.

És most mindenki kifejezi hozzáállását a leckéhez, és kijelentését a következő szavakkal kezdi:

1. a súrlódási erőre vonatkozó legfontosabb következtetések az

2. Tudod, hogy ma az órán tanultam...

3. Leginkább ma emlékszem….

4. a legérdekesebb az volt...

Ha valaki kemény munkájával eléri valamiben az igazságot, akkor ez az ő felfedezése.

D/Z: olvassa el a jegyzetfüzetben található jegyzeteket, mondjon példákat hasznos és káros súrlódásokra.

1. feladat.

2. feladat.

3. feladat.

4. feladat.

1. feladat.

Tudja meg, mitől és hogyan függ a csúszósúrlódási modulus.

2. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó és gördülő súrlódási erők modulusait azonos testtömegeknél.

3. feladat.

Hasonlítsa össze a száraz és folyékony csúszósúrlódási modulusokat azonos testtömegeknél.

4. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó súrlódási erő modulusát az érintkező felületek területével.

1. tipp (az 1. feladathoz)

2. tipp (1. feladathoz)

1. tipp (a 2. feladathoz)

2. tipp (2. feladathoz)

1. tipp (a 3. feladathoz)

2. tipp (3. feladathoz)

1. tipp (4. feladathoz)

Mérje meg a csúszó súrlódási erő modulusát az érintkező felületek különböző területein.

2. tipp (4. feladathoz)

1.Vízszintes próbapadon először mérje meg a súrlódási erőt úgy, hogy egyenletesen mozgassa a blokkot a tábla felületén úgy, hogy az érintkezzen a tábla nagyobb területével.

2. Vízszintes próbapadon először mérje meg a súrlódási erőt úgy, hogy egyenletesen mozgassa a blokkot a tábla felületén úgy, hogy az érintkezzen a tábla kisebb területével.

HOGYAN KELL CSOPORTBAN DOLGOZNI

az erődből.

Beszéljen a csoport nevében tiszteletreméltó.

HOGYAN KELL CSOPORTBAN DOLGOZNI

Legyen lelkiismeretes bajtársaival szemben, dolgozzon ki maximálisan az erődből.

Figyelmesen, félbeszakítás nélkül hallgassa meg a csoport minden tagját.

Legyen rövid és világos, hogy mindenki beszélhessen.

Támogassák egymást az intellektuális különbségek ellenére.

Amikor elutasít egy javasolt ötletet, tegye azt udvariasan, és ne felejtsen el alternatívát kínálni.

Ha senki nem tud beszélni, kezdje az óramutató járásával megegyező irányba a kapitánytól (koordinátortól)

Beszéljen a csoport nevében tiszteletreméltó. Ezt nem egy kamikaze, hanem az egész csoport által felkészített meghatalmazott képviselő végzi.

HOGYAN KELL CSOPORTBAN DOLGOZNI

Legyen lelkiismeretes bajtársaival szemben, dolgozzon ki maximálisan az erődből.

Figyelmesen, félbeszakítás nélkül hallgassa meg a csoport minden tagját.

Legyen rövid és világos, hogy mindenki beszélhessen.

Támogassák egymást az intellektuális különbségek ellenére.

Amikor elutasít egy javasolt ötletet, tegye azt udvariasan, és ne felejtsen el alternatívát kínálni.

Ha senki nem tud beszélni, kezdje az óramutató járásával megegyező irányba a kapitánytól (koordinátortól)

Beszéljen a csoport nevében tiszteletreméltó. Ezt nem egy kamikaze, hanem az egész csoport által felkészített meghatalmazott képviselő végzi.

HOGYAN KELL CSOPORTBAN DOLGOZNI

Legyen lelkiismeretes bajtársaival szemben, dolgozzon ki maximálisan az erődből.

Figyelmesen, félbeszakítás nélkül hallgassa meg a csoport minden tagját.

Legyen rövid és világos, hogy mindenki beszélhessen.

Támogassák egymást az intellektuális különbségek ellenére.

Amikor elutasít egy javasolt ötletet, tegye azt udvariasan, és ne felejtsen el alternatívát kínálni.

Ha senki nem tud beszélni, kezdje az óramutató járásával megegyező irányba a kapitánytól (koordinátortól)

Beszéljen a csoport nevében tiszteletreméltó. Ezt nem egy kamikaze, hanem az egész csoport által felkészített meghatalmazott képviselő végzi.

HOGYAN KELL CSOPORTBAN DOLGOZNI

Legyen lelkiismeretes bajtársaival szemben, dolgozzon ki maximálisan az erődből.

Figyelmesen, félbeszakítás nélkül hallgassa meg a csoport minden tagját.

Legyen rövid és világos, hogy mindenki beszélhessen.

Támogassák egymást az intellektuális különbségek ellenére.

Amikor elutasít egy javasolt ötletet, tegye azt udvariasan, és ne felejtsen el alternatívát kínálni.

Ha senki nem tud beszélni, kezdje az óramutató járásával megegyező irányba a kapitánytól (koordinátortól)

Beszéljen a csoport nevében tiszteletreméltó. Ezt nem egy kamikaze, hanem az egész csoport által felkészített meghatalmazott képviselő végzi.

HOGYAN KELL CSOPORTBAN DOLGOZNI

Legyen lelkiismeretes bajtársaival szemben, dolgozzon ki maximálisan az erődből.

Figyelmesen, félbeszakítás nélkül hallgassa meg a csoport minden tagját.

Legyen rövid és világos, hogy mindenki beszélhessen.

Támogassák egymást az intellektuális különbségek ellenére.

Amikor elutasít egy javasolt ötletet, tegye azt udvariasan, és ne felejtsen el alternatívát kínálni.

Ha senki nem tud beszélni, kezdje az óramutató járásával megegyező irányba a kapitánytól (koordinátortól)

Beszéljen a csoport nevében tiszteletreméltó. Ezt nem egy kamikaze, hanem az egész csoport által felkészített meghatalmazott képviselő végzi.

HOGYAN KELL CSOPORTBAN DOLGOZNI

Legyen lelkiismeretes bajtársaival szemben, dolgozzon ki maximálisan az erődből.

Figyelmesen, félbeszakítás nélkül hallgassa meg a csoport minden tagját.

Legyen rövid és világos, hogy mindenki beszélhessen.

Támogassák egymást az intellektuális különbségek ellenére.

Amikor elutasít egy javasolt ötletet, tegye azt udvariasan, és ne felejtsen el alternatívát kínálni.

Ha senki nem tud beszélni, kezdje az óramutató járásával megegyező irányba a kapitánytól (koordinátortól)

Beszéljen a csoport nevében tiszteletreméltó. Ezt nem egy kamikaze, hanem az egész csoport által felkészített meghatalmazott képviselő végzi.

1. feladat.

Tudja meg, mitől és hogyan függ a csúszósúrlódási modulus.

2. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó és gördülő súrlódási erők modulusait azonos testtömegeknél.

3. feladat.

Hasonlítsa össze a száraz és folyékony csúszósúrlódási modulusokat azonos testtömegeknél.

4. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó súrlódási erő modulusát az érintkező felületek területével.

1. feladat.

Tudja meg, mitől és hogyan függ a csúszósúrlódási modulus.

2. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó és gördülő súrlódási erők modulusait azonos testtömegeknél.

3. feladat.

Hasonlítsa össze a száraz és folyékony csúszósúrlódási modulusokat azonos testtömegeknél.

4. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó súrlódási erő modulusát az érintkező felületek területével.

1. feladat.

Tudja meg, mitől és hogyan függ a csúszósúrlódási modulus.

2. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó és gördülő súrlódási erők modulusait azonos testtömegeknél.

3. feladat.

Hasonlítsa össze a száraz és folyékony csúszósúrlódási modulusokat azonos testtömegeknél.

1. feladat.

Tudja meg, mitől és hogyan függ a csúszósúrlódási modulus.

2. feladat.

Hasonlítsa össze a csúszó és gördülő súrlódási erők modulusait azonos testtömegeknél.

3. feladat.

Hasonlítsa össze a száraz és folyékony csúszósúrlódási modulusokat azonos testtömegeknél.

1. tipp (az 1. feladathoz)

Tudja meg, hogyan függ a súrlódási erő modulusa a felületek típusától és a nyomóerőtől.

2. tipp (1. feladathoz)

1. Vízszintesen elhelyezett próbapadon mozgasson egyenletesen egy fahasábot három súllyal, először a tábla sima felületén, majd a durva felületen. Hasonlítsa össze a dinamométer leolvasásait. Vonja le a következtetést.

1. tipp (a 2. feladathoz)

Mérjük meg a csúszó súrlódási erő modulusát és a gördülési súrlódási erő modulusát.

2. tipp (2. feladathoz)

1. Vízszintes próbapadon először mérje meg a gördülési súrlódási erőt egy kerekes kocsi egyenletes mozgatásával, benne hat súllyal.

1. tipp (a 3. feladathoz)

Tudja meg, hogyan függ a súrlódási erő modulusa, amikor egy fahasáb szilárd és folyékony felületen mozog.

2. tipp (3. feladathoz)

1. Vízszintes próbapadon először mérje meg a súrlódási erőt úgy, hogy egy blokkot egyenletesen mozgat a kemény felületen.

2. Vízszintes dinamométer segítségével először mérje meg a súrlódási erőt úgy, hogy egy blokkot egyenletesen mozgat a küvettában lévő folyadék felületén. Hasonlítsa össze a dinamométer leolvasásait. Vonja le a következtetést.

1. tipp (az 1. feladathoz)

Tudja meg, hogyan függ a súrlódási erő modulusa a felületek típusától és a nyomóerőtől.

2. tipp (1. feladathoz)

1. tipp (a 2. feladathoz)

Mérjük meg a csúszó súrlódási erő modulusát és a gördülési súrlódási erő modulusát.

2. tipp (2. feladathoz)

1. Vízszintes próbapadon először mérje meg a gördülési súrlódási erőt egy kerekes kocsi egyenletes mozgatásával, benne hat súllyal.

1. tipp (a 3. feladathoz)

Tudja meg, hogyan függ a súrlódási erő modulusa, amikor egy fahasáb szilárd és folyékony felületen mozog.

2. tipp (3. feladathoz)

1. Vízszintes próbapadon először mérje meg a súrlódási erőt úgy, hogy egy blokkot egyenletesen mozgat a kemény felületen.

irány

Mérési módszer

Grafikus kép

Az erő megjelenésének okai

Relevancia: A mű célja, hogy világképet alkosson a valóságról. A súrlódási törvények számos, a testek mozgásával kapcsolatos fontos kérdésre adnak választ. A téma relevanciája, hogy összekapcsolja az elméletet a gyakorlattal, feltárja a tanult anyag természetének, alkalmazásának, felhasználásának magyarázatának lehetőségét. Ez a munka lehetővé teszi a kreatív gondolkodás fejlesztését, a különböző forrásokból származó ismeretek megszerzésének, a tények elemzésének, a kísérletek elvégzésének, az általánosítások, a saját ítéletek kifejezésének, a természet titkaira való gondolkodás és az igazsághoz vezető út keresésének képességét.

Kövesse nyomon az emberiség történelmi tapasztalatait e jelenség használatában és alkalmazásában; megtudja a súrlódás jelenségének természetét, a súrlódás törvényeit; kísérleteket végezni, amelyek megerősítik a súrlódási erő mintázatait és függőségeit; demonstrációs kísérleteket végezni, amelyek igazolják a súrlódási erő függőségét a normálnyomás erőtől, az érintkező felületek tulajdonságaitól.

Kaszálj, kaszál, amíg harmat van, el a harmattól – és otthon vagy. Ha nem segítesz, nem mész. A dolgok karikacsapásként mentek. Szappan nélkül is belefér a lelkedbe. Forgasd meg, mint a sajtot a vajban. A kocsi énekelni kezdett, mert sokáig nem evett kátrányt.

A csendes víz elmossa a partokat a folyóban folyó egyes vízrétegek között, súrlódás lép fel, amit belsőnek neveznek. E tekintetben a vízfolyás sebessége a meder keresztmetszetének különböző szakaszain nem azonos: a legmagasabb a meder közepén, a legkisebb a partok közelében. A súrlódási erő nemcsak lelassítja a vizet, hanem a parton is hat, kiszakítva a talajrészecskéket, és ezáltal elmosva azt.

3. A súrlódás tanulmányozásának története Leonardo da Vinci Euler Leonard Amont Coulomb Charles Augustin de

Év Tudós neve A csúszó súrlódási erő modulusának FÜGGÉSE az érintkező testek területétől az anyagon a terheléstől a súrlódó felületek relatív mozgási sebességétől a felületi érdesség mértékétől 1500 Leonardo da Vinci Nem Igen Nem Igen 1699 Amonton Nem Igen Nem 1748 Leonard Euler Nem Igen 1779 Coulomb Igen 1883 Petrov Nem Igen

Következtetés: A csúszó súrlódási erő a terheléstől függ, minél nagyobb a súrlódási erő. Kísérleti eredmények: 1. A csúszósúrlódási erő terheléstől való függése. m (g) F tr (N) 0,50,81,0

Amikor övet kötünk Súrlódás nélkül az összes szál kicsúszik az anyagból. Súrlódás nélkül minden csomó feloldódna. Súrlódás nélkül lehetetlen lenne egy lépést sem tenni, vagy általában megállni. A súrlódás ott vesz részt, ahol nem is sejtjük Következtetés Amikor varrunk Amikor járunk

Megállapítottuk, hogy az emberek régóta használják a súrlódás jelenségével kapcsolatos, kísérleti úton szerzett ismereteket. Kísérletsorozatot hoztunk létre, hogy segítsünk megérteni és megmagyarázni néhány nehéz megfigyelést. Az érintkező felületek között súrlódási erő lép fel. A súrlódási erő az érintkező felületek típusától függ. A súrlódási erő nem függ a súrlódó felületek területétől. A súrlódási erő csökken, ha a csúszósúrlódást gördülési súrlódás váltja fel, és ha a súrlódó felületeket kenjük. Következtetések a munka eredményei alapján:

GURULÁS ÉS CSÚSZTÁS

Helyezze a könyvet ferdén, és helyezzen rá ceruzát. Csúszik vagy nem?
Attól függ, hogyan helyezed el. Ha a lejtő mentén helyezi el, a ceruza még nagy lejtőn sem fog elcsúszni. Mi van, ha keresztben?
Hú, micsoda menet! Főleg, ha kerek és nem hatszögletű.

Mondhatni: nagy baj, tudományos tapasztalatom is van! Mi az érdekes benne?
Ebben a kísérletben az az érdekes, hogy amikor a ceruza gurul, a súrlódás sokkal kisebb, mint mászáskor. Tekerni könnyebb, mint húzni. Vagy ahogy a fizikusok mondják, a gördülési súrlódás kisebb, mint a csúszósúrlódás.

Ezért találták fel az emberek a kerekeket. Az ókorban nem voltak kerekek, és még nyáron is szállították a terheket a szánokon. Egy ókori egyiptomi templom falára faragott kép: egy hatalmas kőszobrot visznek végig a földön szánon.

Több ezer éve megjelentek a görgők, majd a kerekek, a csúszósúrlódást felváltotta az előnyösebb gördülési súrlódás.

A modern technika megtette a következő fontos lépést: megjelentek a csapágyak, amelyek lehetnek csúszó-, golyós- és görgősek.

Ha egy vastag könyvet egy ujjal mozgat az asztalon, erőt kell alkalmaznia.

Ha pedig két kerek ceruzát teszel a könyv alá, amelyek jelen esetben görgőscsapágyak lesznek, akkor a kisujjával egy gyenge lökéssel könnyedén megmozdul a könyv.

Mivel a gördülési súrlódás jóval kisebb, mint a csúszósúrlódás, a technológiában a csúszócsapágyakat próbálják golyós- vagy görgőscsapágyakkal helyettesíteni. Még egy átlagos felnőtt kerékpárban is vannak golyóscsapágyak a kerékagyokban, a kormányoszlopban, a hajtórudak tengelyein és a pedálok tengelyein.
Autók, motorkerékpárok, traktorok, vasúti kocsik – ezek a gépek mind golyós- és görgőscsapágyakon gurulnak.

NYUGALMI SÚRLÓDÁS

Helyezzen egy hatszögletű ceruzát a könyvre a gerincével párhuzamosan. Lassan emelje fel a könyv felső szélét, amíg a ceruza el nem kezd lecsúszni. Kissé csökkentse a könyv dőlésszögét, és rögzítse ebben a helyzetben úgy, hogy valamit alá helyez.

Most a ceruza, ha újra ráteszi a könyvre, nem mozdul. Súrlódási erő – a statikus súrlódási erő – tartja a helyén. De ha ez az erő kissé gyengül - és ehhez elég az ujjával a könyvre kattintani -, akkor a ceruza addig kúszik, amíg az asztalra nem esik. Ugyanez a kísérlet elvégezhető például tolltartóval, gyufásdobozsal, radírral stb.

A mozgás súrlódási ereje (más azonos körülmények között) általában kisebb, mint a nyugalmi súrlódási erő. Ebben az esetben nem tudta tartani a ceruzát egy ferde síkon.
Amúgy gondolj bele, miért könnyebb egy szöget kihúzni a deszkából, ha a tengelye körül forgatod?

AZ AKROBATA KEREKEZIK

Mielőtt a súrlódásról beszélnénk, készítsünk még egy szórakoztató játékot.
Vágjon ki egy akrobata figurát vastag papírból. Helyezze egy kihegyezett kerek ceruzára helyezett tollra. Most helyezze be a ceruzát az akrobatával ferdén az ollógyűrűbe. Az ollót vízszintesen tartva óvatosan körben mozgassa.

Ó, hogy megbolondult akrobatánk!
Hiszen egyszerre két mozgásban vesz részt. Először is, a toll vége az akrobatával a hegyén nagy köröket rajzol. Másodszor pedig a fogantyú nem csúszik végig az ollógyűrűn, hanem körbegurul. A fogantyú pedig az akrobatával együtt forog a tengelye körül. E két mozgás kombinációja olyan csodálatos kerekeket eredményez. Egy élő akrobata aligha lesz képes megismételni őket!

Kérdezheti, hol itt a súrlódás?
Igen, az olló gyűrűjében. Ha nem lenne, a fogantyú azonnal leesne, nem is tudna ferde helyzetben maradni. És még valami: ha nem lenne súrlódás a gyűrű és a nyél között, a fogantyú nem gurulna körbe a gyűrűn, és az akrobata sem bukdácsolna olyan szépen.

FÉK A TOJÁSBAN

Tapasztalat 1

Akasszunk fel egy nyers tojást egy vékony madzagra. Ahhoz, hogy a csipke ne csússzon le a függőleges tojásról, használjon ragtapaszt, és ragasszon belőle apró darabokat a csipke helyére.

Akasszon fel egy kemény tojást a közelébe. Minden csipkét egy-egy tojással ugyanannyi fordulattal egy irányba csavarjon. Amikor a csipkék összecsavartak, egyszerre engedjük ki a tojásokat. Látni fogja, hogy a főtt tojás másképp viselkedik, mint a nyers: sokkal gyorsabban forog.

A nyers tojásban a fehérje és a sárgája igyekszik stacionárius állapotot fenntartani (itt nyilvánul meg a tehetetlensége), és a héjhoz való súrlódásukkal lelassítják annak forgását.

A főtt tojásban a fehérje és a sárgája már nem folyékony anyagok, és a héjjal együtt egyetlen egészet alkotnak, így nem történik fékezés, és a tojás gyorsabban forog.

Ez a kísérlet a tojások felakasztása nélkül is elvégezhető: csak görgessük őket ujjaival egy nagy tányéron.

Tapasztalat 2

Még érdekesebb egy ilyen kísérlet elvégzése.
Vegyünk két egyforma, két fülű serpenyőt (használhat játékszereket is). Kösse össze a füleket kötéllel vagy vékony dróttal, és kössön egy másik kötelet a közepére, hogy a serpenyő egyensúlyban legyen. Akassza fel mindkét serpenyőt ezekre a kötelekre, és öntsön vizet az egyikbe, a másikba pedig ugyanannyi gabonát. Most csavarja meg a köteleket ugyanannyi fordulattal, és engedje el. Az eredmény hasonló lesz a tojással végzett kísérlethez.

Amikor a serpenyők forogni kezdtek, próbálja meg gyorsan leállítani, majd ismét elengedni. Kiderült, hogy a vízzel töltött serpenyő továbbra is forog. Nos, meg tudod magyarázni ezt a jelenséget?

Források: F. Rabiza „Kísérletek műszerek nélkül”; "Vicces fizika" L. Galperstein

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete