Сила трения как движущая сила




Мы говорили о силах трения препятствующих движению тела. Но сила трения необходима и для того, чтобы вызвать движение тела. Так, по гладкому льду ни человек, ни машина не смогут двигаться. Помещу наглядный рисунок, когда лошадь везёт сани, взятый из книги "Элементарный учебник физики" под ред. Ландсберга.

Лошадь прикладывает к саням силу, но и сани с такой же по модулю силой, согласно третьему закону Ньютона, действуют на лошадь. На сани действует ещё сила трения
направленная в сторону обратную движению саней. Лошадь не смогла бы сдвинуть сани (придать им ускорение), если бы не упиралась ногами в дорогу,т.е. если бы не было силы трения покоя

 

направленной в сторону движения (в сторону обратную возможному скольжению ног лошади). Причём, чтобы сдвинуть сани с места вторая сила трения должна быть больше первой. Но вторая сила не может быть больше силы мускулов лошади. Если силы мускулов лошади не хватает, то даже в отсутствие скольжения ног о дорогу, лошадь не сможет сдвинуть тяжёлый воз. Если ей помочь сдвинуть сани, вторая сила трения несколько уменьшится, обе силы сравняются и установится равномерное движение саней (согласно первому закону Ньютона).

Другой пример.

Автомобиль трогается с места, набирает скорость (двигается с ускорением) тоже благодаря силе трения покоя. Приведу рисунок, взятый из книги Брауна "Учебное пособие".

При разгоне автомобиля происходит следующее. Двигатель, через передачу, создаёт на ведущих колёсах вращающий момент, который стремится повернуть колёса по часовой стрелке. Возникает сила трения покоя, действующая на колёса со стороны земли, направленная вперёд (в сторону обратную возможному скольжению колеса). Действительно, если бы дорога была скользкая, то колёса начали бы буксовать, т.е. точки колеса, прикасающиеся к земле, проскальзывали бы назад.
Эту силу трения и называют силой тяги.    
На ведомые же колёса действует сила трения покоя,направленная против движения автомобиля. Она имеет величину которая необходима для раскручивания ведомых колёс. На автомобиль действуют ещё силы трения качения, обусловленные деформациями поверхности колеса и дороги, и силы сопротивления воздуха.
Вместе они дают силу сопротивления движению. Автомобиль быстрее разгоняется при максимальной силе тяги (максимальной силе трения покоя), равной  
       

Пока сила тяги не сравняется с силой сопротивления, автомобиль двигается с ускорением. Затем устанавливается его равномерное движение.

Перед остановкой уменьшают скорость автомобиля, используя тормоза. Здесь возникает сила трения, направленная назад. Действительно, если бы сил трения не было (дорога скользкая), то при замедлении вращения колёс, они начали бы скользить по земле вперёд.

Закрепление.(5 мин).

Ответить на ворпросы:

- Почему мел оставляет след на классной доске?

Ответ: под действием силы давления мел крошится, а действие силы трения удерживает его на поверхности доски.

- Известна фраза: «Кто под нами вверх ногами». О действии какой силы она говорит?

Ответ: о действии силы тяжести, которая направленна вертикально вниз к центру Земли.

- Почему шелковый шнурок развязывается быстрее хлопчатобумажного, шерстяного?

Ответ: Шелковый шнур имеет более гладкую поверхность, значит, возника­ет меньшая сила трения.

- Почему большинство спутников планет и астероиды не имеют атмосферы?

Ответ: сила тяжести на спутниках и астероидах слишком мала, чтобы удержать атмосферу

- Почему трудно удержать в руках только что пойманную рыбу?

Ответ: рыба, вытащенная из воды, мокрая, поэтому сила трения между руками и рыбой очень маленькая

- В кипящей пене валуны,

В кипящей пене валуны,

Волна, блистая, заходила-

Ее уж тянет, тянет сила

Всходящей за морем Луны.

Во тьме кокосовых лесов

Горят стволы, дробятся тени-

Луна глядит- и, в блеске, в пене,

Спешит волна на тайный зов.

И.А.Бунин. Отлив

Какова причина приливов и отливов? Ответ: притяжение Луны

-«С минуту он колебался, потом спрыгнул и встал на девственную почву Луны. Фигура его, преломленная краем стекла, показалась мне фантастической. С минуту он стоял, осматриваясь вокруг. Потом собрался с духом и вдруг прыгнул в воздух.

Выпуклое стекло изображало все в искаженном виде, но прыжок Кейвора показался мне чересчур высоким. Он сразу отлетел футов на двадцать или тридцать от меня. Теперь он стоял на скале и махал мне рукой. Как он смог сделать такой гигантский прыжок? Это похоже на колдовство!»

Г. Уэллс. Первые люди на Луне.

Ответ: На Луне сила тяжести почти в 6 раз меньше, чем на Земле, поэтому можно совершать такие гигантские прыжки.

Подведение итогов урока

Ваше отношение к уроку

Было ли вам интересно на уроке

Какую бы вы поставили себе отметку за урок

Рефлексия.

- Давайте оценим себя, свой вклад в работу группы, деятельность всей группы в целом. (Слайд 13).

- Для этого у вас есть специальный листок. Изобразите на нем свое эмоциональное состояние по результатам урока.

- Насколько для каждого из вас был полезен и результативен урок? Оцените себя и свою группу по десятибалльной шкале.

- Всего доброго вам, спасибо за урок! Молодцы!



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-12-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: