Как можно изменить силу трения 7 класс физика

Давайте рассмотрим обычные и всем нам знакомые ситуации. Например, езду на велосипеде.

Когда велосипедист крутит педали — велосипед едет, а когда не крутит — велосипед начинает тормозить и вскоре останавливается.

Сани, скатившись с горы, постепенно теряют скорость и тоже останавливаются (рисунок 1).

Мы знаем, что причиной всякого изменения скорости движения (в данном случае уменьшения) является сила. Значит, и в рассмотренных примерах на каждое движущееся тело действовала сила.

Существуют разные уже изученные нами ранее силы: сила тяжести, сила упругости, вес тела. В приведенных выше примерах фигурировала сила трения. Именно о ней и пойдет речь на данном уроке.

Что такое сила трения?

Итак, разберем это понятие.

Сила трения — это сила, возникающая при взаимодействии двух тел и препятствующая их относительному движению.

Обозначается она буквой $F$ с индексом, то есть следующим образом: $F_{тр}$.

Взглянем на силу трения на примере движущихся саней (рисунок 2). Она направлена вдоль поверхностей соприкасающихся тел в сторону, противоположную скорости движения тела (саней) по неподвижной поверхности.

Причины возникновения трения

В чем заключаются причины трения?

1. Шероховатость поверхностей тел

Гладкие на ощупь тела тоже имеют неровности, бугорки и царапины.

С помощью современных лазерных микроскопов сейчас можно увидеть даже самые незаметные неровности. Например, на рисунке 3 вы можете увидеть изображение поверхность листа стали, прошедшего обработку. Для наших невооруженных глаз такой стальной лист будет казаться идеально гладким, но это не так.

Из-за этого, когда одно тело скользит или катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга. Это создает силу, препятствующую движению.

2. Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел

Другая причина возникновения трения — взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Если поверхности тел идеально гладкие, то при соприкосновении молекулы тел находятся очень близко друг к другу. В этом случае заметно проявляется притяжение между молекулами тел (рисунок 4).

Изменение силы трения. Смазка

Силу трения можно уменьшить во много раз, если ввести между трущимися поверхностями смазку. Ее слой разъединит поверхности трущихся тел (рисунок 5).

Как смазка влияет на силу трения?
В этом случае соприкасаются не поверхности тел, а слои смазки. Смазка же в большинстве случаев жидкая, а, как известно, трение жидких слоев меньше, чем твердых.

Например, на коньках малое трение при скольжении по льду объясняется также действием смазки. Смазкой в этом случае является вода, образующаяся между коньками и льдом тонким слоем. 

Именно из-за маленького трения жидкости мы поскальзываемся на вымытом полу. А в технике благодаря меньшему трению жидкости в качестве смазки широко применяют различные масла. 

Виды трения

Какие виды трения вы знаете?
Если одно тело скользит по поверхности второго, то возникает особое трение — трение скольжения. Оно возникает, например, при движении саней или лыж по снегу, при скольжении коньков по льду (рисунок 6).

Если же первое тело не скользит, а катится по поверхности второго, то возникающее при этом трение называют иначе — трением качения.

Оно проявляется при перекатывании бревна или бочки по земле, при движении автомобиля, велосипеда и других транспортных средств на колесах (рисунок 7).

Измерение силы трения

Силу трения можно не только изменить, применяя смазку, как было сказано ранее, но еще и измерить.

Как можно измерить силу трения?
Возьмем деревянный брусок и прикрепим к нему динамометр. Теперь будем его двигать, держа динамометр горизонтально (рисунок 8, а). Что покажет прибор?

На брусок в горизонтальном направлении действуют две силы. Это сила упругости пружины динамометра, направленная в cторону движения, и сила трения, направленная против движения.

Брусок движется равномерно, значит эти две силы компенсируют друг-друга (их равнодействующая равна 0). Следовательно, эти две силы равны по модулю, но имеют разные направления.

Таким образом, динамометр показывает силу, равную по модулю силе трения.

Измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при равномерном движении, мы измеряем силу трения.

Как показать, что сила трения зависит от силы, прижимающей тело к поверхности?
Какие сани легче тащить: с грузом или без? Конечно, с грузом.
Также если мы положим на наш брусок какой-нибудь груз, и таким же образом измерим силу трения, то увидим, что она больше, чем у бруска без груза.

Чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем больше возникающая при этом сила трения.

Как показать на опыте, что при равных нагрузках сила трения скольжения больше силы трения качения?
Положив брусок на круглые палочки (рисунок 8, б), мы измерим силу трения качения. Она будет меньше силы трения скольжения.

При равных нагрузках сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.

Именно поэтому мы повсеместно используем колесо, ведь оно помогает «заменить» силу трения скольжения на намного меньшую силу трения качения.

Посмотреть ответ

Скрыть

На рисунке 10 изображена сила трения. Она возникает между соприкасающимися телами (лыжами и снежной поверхностью) и направлена в сторону, противоположную движению лыжника.

The force that acts between two bodies which are sliding or trying to slide against each other is known as friction. For example, when we push a box along a rough floor, friction is responsible for making the task difficult.

Friction is also known as an opposing force since it always acts in the opposite direction of a body that is moving or trying to move. A moving body is slowed down due to the virtue of friction. At times, friction is useful since it stops car tires from skidding on the road and also helps us to walk on the pavement without slipping. While walking, the friction caused between the tread on shoes and the ground prevents us from slipping.

Sometimes, too much friction is unnecessary, and we want to reduce friction. For example, friction between machine parts reduces the efficiency of the machine and in order to reduce this friction, we oil the machine parts. Oil helps to separate the surfaces and this helps to reduce the friction between them.

Factors affecting Friction

There are many factors that affect the frictional conditions at the interface between two surfaces in relative motion. These factors are as follows:

• Surface Finish- The frictional coefficient is drastically affected by the roughness, number, and even the directional contact points of the asperities on the surfaces.
• Temperature- The overall level of cold or heat or cold in an environment can affect friction. For example, temperature determines whether an anti-wear or extreme pressure additive will be effective in certain applications.
• Operational Load- Friction varies directly with the load. A load that exceeds the designed capacity will drastically increase the frictional coefficient of friction.
• Relative Speed- Increasing the speed beyond the specified safety level will dramatically increase friction.
• Nature of the Relative Motion between the Surfaces- The frictional coefficient is also affected by the sliding motion versus the rolling motion.

Methods of Increasing Friction

Method 1: Create an uneven or rugged or adhesive point of contact. When two or more bodies either slide or rub against each other, there are three things that may happen: small irregularities, nooks, and crannies on the surfaces can catch on each other; one or both the surfaces can deform due to motion; and lastly, the atoms within each surface can interact with each other. Practically, all three of these effects do the same thing: generate friction. An adhesive interaction with other surfaces (like tacky glue, etc.) is an easy way to increase friction.

Method 2: Pressing the two surfaces together harder. A fundamental principle of basic physics is that the friction experienced by a body is directly proportional to its normal force. This implies that we can increase the friction between two surfaces can be increased if we press the surfaces into each other with a greater force.

Method 3: Stopping any relative motion. That is, if one body is in motion with respect to another body, stop it. Until now, we have focused on sliding friction, which is also known as kinetic friction-the friction that occurs between two bodies as they slide against one another. In fact, this friction is different from static friction, which occurs when a body just starts to move against one another. The friction between two bodies is the highest right when they start moving against one another.  This friction decreases, once they are gradually in motion. This is one of the most important reasons why it’s harder to start pushing a heavy body than it is to keep it moving.

Method 4: Remove lubrication between the two surfaces.  Oil, grease, petroleum jelly, etc. are lubricants that can greatly reduce the friction between two objects or surfaces. This is due to the fact that friction between two solids is much higher than the friction between those solids and the liquid between them. To increase friction, we need to remove any lubricants from the scenario, using only dry and un-lubricated parts to generate friction.

Method 5: Increase the fluid viscosity. Besides solid objects, fluids (liquids) and gases (like air) can also generate friction. The amount of friction generated by a fluid as it passes against a solid depends on several factors. One of the easiest of these to control is the fluid viscosity since the greater the viscosity of the liquid, the greater is the friction between the fluid and the solid. The highly viscous fluids (ones that are “thick”, “gooey”, etc.) generate more friction than fluids that are less viscous (ones that are “smooth” and “liquid”).

Method 6: Increase the area exposed to air. As noted in the previous point, fluids like water and air can generate friction as they move against solid objects. The frictional force that an object experiences as it moves through a fluid is called drag. One of the most important properties of drag is that objects with bigger surface area, to the fluid as they move through it — have a greater drag.

Method 7: Use a shape that has a greater drag coefficient. A variety of shapes interact with fluids in a variety of ways as they pass through them — this implies that some shapes can have greater drag than other shapes that are made out of the same amount of material. The drag coefficient is the quantity that measures the relative amount of drag a shape makes hence shapes with high drags are said to have high drag coefficients.

Method 8: Use a less permeable material. Some materials are permeable to fluids. In Layman’s terms, they have holes in them that allow the fluid to pass through them. This readily reduces the area of the object that the fluid is able to push against and this lowers the force of drag. This property holds even if they are microscopic holes — as long as the holes are large enough to let some of the fluid pass through the object, the drag will be reduced. This is why parachutes which are designed to produce lots of drag to slow the speed of the user’s fall, are made out of strong, light silk or nylon and not cheesecloth or coffee filters.

Method 9: Increase the speed of the object. It does not matter what the shape of an object it is or how less/more permeable the material it’s made from is, the drag which it creates will always increase as it goes faster. The faster a body moves, the more fluid it has to move through, and, thus, the greater drag it experiences. Bodies moving at very high speeds will experience very high friction due to drag, so these objects must be streamlined or else they will fall apart under the force of the drag.

Methods of Reducing Friction

Method 1: Objects that move in fluids such as boats, planes, cars, etc, the shape of their body must be streamlined in order to reduce the friction between the bodies of the objects as the fluid.

Method 2: Friction can be reduced by polishing the surface of a body as polishing makes the surface smooth and even.

Method 3: Lubricants such as oil or grease must be applied to machine parts regularly to reduce the friction between them.

Method 4: Suppose an object is rolled over a surface, the friction between the rolled object and surface can be reduced by using ball bearings.

Method 5: Friction between two surfaces can also be reduced by reducing the contact between the surfaces.

Method 6: Ball bearings are used in manufacturing vehicles, bicycles, and vehicles to reduce friction.

Sample Questions on Friction

Question 1: What happens when you decrease the amount of friction?

Answer: 

Less friction means it is harder to stop. The low friction scenario occurs to cars when it rains. That’s why there are often so many accidents. Even though the friction of the brakes is still present, the brakes may be wet, and the wheels are not in as much contact with the ground surface.

Question 2: What are 3 ways friction can be reduced?

Answer: 

Polishing the rough surface. Adding bearings or wheels between the moving parts of a machine or vehicles reduce friction and allow smooth movement as rolling friction is less than sliding friction.

Question 3: Can we reduce friction to zero?

Answer: 

Friction can be reduced to a great extent by polishing surfaces or by using a large amount of lubricants such as oil, water, or grease but we cannot reduce friction to zero. We cannot completely eliminate friction as it is necessary for any motion without it we cannot imagine any motion as there is no motion on a smooth surface.

Question 4: On what factors friction depends?

Answer: 

Friction mainly depends on two factors: 1) the material that is in contact with the body 2) the force which is pushing the two bodies together

Question 5: Does friction depend on mass?

Answer: 

Friction DOES NOT depend on the mass of the body. It only depends on the normal force and the roughness of the surface in contact as it is generated during actual contact only.

Question 6: What do we call the substance that is used to reduce friction?

Answer: 

A lubricant is generally an organic substance, introduced to reduce friction between surfaces in mutual contact, which ultimately reduces the heat generated when the surfaces move. Therefore it helps to reduce friction and make the motion easier.

The force that acts between two bodies which are sliding or trying to slide against each other is known as friction. For example, when we push a box along a rough floor, friction is responsible for making the task difficult.

Friction is also known as an opposing force since it always acts in the opposite direction of a body that is moving or trying to move. A moving body is slowed down due to the virtue of friction. At times, friction is useful since it stops car tires from skidding on the road and also helps us to walk on the pavement without slipping. While walking, the friction caused between the tread on shoes and the ground prevents us from slipping.

Sometimes, too much friction is unnecessary, and we want to reduce friction. For example, friction between machine parts reduces the efficiency of the machine and in order to reduce this friction, we oil the machine parts. Oil helps to separate the surfaces and this helps to reduce the friction between them.

Factors affecting Friction

There are many factors that affect the frictional conditions at the interface between two surfaces in relative motion. These factors are as follows:

• Surface Finish- The frictional coefficient is drastically affected by the roughness, number, and even the directional contact points of the asperities on the surfaces.
• Temperature- The overall level of cold or heat or cold in an environment can affect friction. For example, temperature determines whether an anti-wear or extreme pressure additive will be effective in certain applications.
• Operational Load- Friction varies directly with the load. A load that exceeds the designed capacity will drastically increase the frictional coefficient of friction.
• Relative Speed- Increasing the speed beyond the specified safety level will dramatically increase friction.
• Nature of the Relative Motion between the Surfaces- The frictional coefficient is also affected by the sliding motion versus the rolling motion.

Methods of Increasing Friction

Method 1: Create an uneven or rugged or adhesive point of contact. When two or more bodies either slide or rub against each other, there are three things that may happen: small irregularities, nooks, and crannies on the surfaces can catch on each other; one or both the surfaces can deform due to motion; and lastly, the atoms within each surface can interact with each other. Practically, all three of these effects do the same thing: generate friction. An adhesive interaction with other surfaces (like tacky glue, etc.) is an easy way to increase friction.

Method 2: Pressing the two surfaces together harder. A fundamental principle of basic physics is that the friction experienced by a body is directly proportional to its normal force. This implies that we can increase the friction between two surfaces can be increased if we press the surfaces into each other with a greater force.

Method 3: Stopping any relative motion. That is, if one body is in motion with respect to another body, stop it. Until now, we have focused on sliding friction, which is also known as kinetic friction-the friction that occurs between two bodies as they slide against one another. In fact, this friction is different from static friction, which occurs when a body just starts to move against one another. The friction between two bodies is the highest right when they start moving against one another.  This friction decreases, once they are gradually in motion. This is one of the most important reasons why it’s harder to start pushing a heavy body than it is to keep it moving.

Method 4: Remove lubrication between the two surfaces.  Oil, grease, petroleum jelly, etc. are lubricants that can greatly reduce the friction between two objects or surfaces. This is due to the fact that friction between two solids is much higher than the friction between those solids and the liquid between them. To increase friction, we need to remove any lubricants from the scenario, using only dry and un-lubricated parts to generate friction.

Method 5: Increase the fluid viscosity. Besides solid objects, fluids (liquids) and gases (like air) can also generate friction. The amount of friction generated by a fluid as it passes against a solid depends on several factors. One of the easiest of these to control is the fluid viscosity since the greater the viscosity of the liquid, the greater is the friction between the fluid and the solid. The highly viscous fluids (ones that are “thick”, “gooey”, etc.) generate more friction than fluids that are less viscous (ones that are “smooth” and “liquid”).

Method 6: Increase the area exposed to air. As noted in the previous point, fluids like water and air can generate friction as they move against solid objects. The frictional force that an object experiences as it moves through a fluid is called drag. One of the most important properties of drag is that objects with bigger surface area, to the fluid as they move through it — have a greater drag.

Method 7: Use a shape that has a greater drag coefficient. A variety of shapes interact with fluids in a variety of ways as they pass through them — this implies that some shapes can have greater drag than other shapes that are made out of the same amount of material. The drag coefficient is the quantity that measures the relative amount of drag a shape makes hence shapes with high drags are said to have high drag coefficients.

Method 8: Use a less permeable material. Some materials are permeable to fluids. In Layman’s terms, they have holes in them that allow the fluid to pass through them. This readily reduces the area of the object that the fluid is able to push against and this lowers the force of drag. This property holds even if they are microscopic holes — as long as the holes are large enough to let some of the fluid pass through the object, the drag will be reduced. This is why parachutes which are designed to produce lots of drag to slow the speed of the user’s fall, are made out of strong, light silk or nylon and not cheesecloth or coffee filters.

Method 9: Increase the speed of the object. It does not matter what the shape of an object it is or how less/more permeable the material it’s made from is, the drag which it creates will always increase as it goes faster. The faster a body moves, the more fluid it has to move through, and, thus, the greater drag it experiences. Bodies moving at very high speeds will experience very high friction due to drag, so these objects must be streamlined or else they will fall apart under the force of the drag.

Methods of Reducing Friction

Method 1: Objects that move in fluids such as boats, planes, cars, etc, the shape of their body must be streamlined in order to reduce the friction between the bodies of the objects as the fluid.

Method 2: Friction can be reduced by polishing the surface of a body as polishing makes the surface smooth and even.

Method 3: Lubricants such as oil or grease must be applied to machine parts regularly to reduce the friction between them.

Method 4: Suppose an object is rolled over a surface, the friction between the rolled object and surface can be reduced by using ball bearings.

Method 5: Friction between two surfaces can also be reduced by reducing the contact between the surfaces.

Method 6: Ball bearings are used in manufacturing vehicles, bicycles, and vehicles to reduce friction.

Sample Questions on Friction

Question 1: What happens when you decrease the amount of friction?

Answer: 

Less friction means it is harder to stop. The low friction scenario occurs to cars when it rains. That’s why there are often so many accidents. Even though the friction of the brakes is still present, the brakes may be wet, and the wheels are not in as much contact with the ground surface.

Question 2: What are 3 ways friction can be reduced?

Answer: 

Polishing the rough surface. Adding bearings or wheels between the moving parts of a machine or vehicles reduce friction and allow smooth movement as rolling friction is less than sliding friction.

Question 3: Can we reduce friction to zero?

Answer: 

Friction can be reduced to a great extent by polishing surfaces or by using a large amount of lubricants such as oil, water, or grease but we cannot reduce friction to zero. We cannot completely eliminate friction as it is necessary for any motion without it we cannot imagine any motion as there is no motion on a smooth surface.

Question 4: On what factors friction depends?

Answer: 

Friction mainly depends on two factors: 1) the material that is in contact with the body 2) the force which is pushing the two bodies together

Question 5: Does friction depend on mass?

Answer: 

Friction DOES NOT depend on the mass of the body. It only depends on the normal force and the roughness of the surface in contact as it is generated during actual contact only.

Question 6: What do we call the substance that is used to reduce friction?

Answer: 

A lubricant is generally an organic substance, introduced to reduce friction between surfaces in mutual contact, which ultimately reduces the heat generated when the surfaces move. Therefore it helps to reduce friction and make the motion easier.

1. Причины возникновения силы трения

Сила тре­ния воз­ни­ка­ет между по­верх­но­стя­ми двух вза­и­мо­дей­ству­ю­щих тел. Если одно тело дви­жет­ся по по­верх­но­сти дру­го­го, сила тре­ния все­гда на­прав­ле­на про­тив дви­же­ния. Рас­смот­рим эту си­ту­а­цию по­дроб­нее.

Часто при­хо­дит­ся слы­шать фразы: «Не сотри ноги!», «Сотри, по­жа­луй­ста, с доски!». Что при этом име­ет­ся в виду? Какое яв­ле­ние скры­ва­ет­ся за по­доб­ны­ми фра­за­ми?

Когда по­верх­ность од­но­го тела дви­жет­ся по по­верх­но­сти дру­го­го тела, то, даже если нам не видны бу­гор­ки, тре­щи­ны, ца­ра­пи­ны, неров­но­сти – ше­ро­хо­ва­то­сти на по­верх­но­стях тел, они на­чи­на­ют за­де­вать друг за друга. Это и есть одна из при­чин воз­ник­но­ве­ния силы тре­ния (Рис. 1).

Рис. 1. Ше­ро­хо­ва­то­сти на по­верх­но­стях тел – пер­вая при­чи­на по­яв­ле­ния силы тре­ния

Су­ще­ству­ет еще одна при­чи­на, по ко­то­рой по­яв­ля­ет­ся сила тре­ния. Опыт по­ка­зал, что если на­чать устра­нять неров­но­сти на по­верх­но­стях тру­щих­ся тел, тща­тель­но шли­фуя их, то вна­ча­ле сила тре­ния, как и ожи­да­ет­ся, будет умень­шать­ся. Но когда по­верх­но­сти тел будут при­бли­жать­ся к иде­аль­но глад­ким, сила тре­ния резко воз­рас­тет, тела нач­нут бук­валь­но при­ли­пать друг к другу. Это про­ис­хо­дит по­то­му, что мо­ле­ку­лы иде­аль­но глад­ких по­верх­но­стей на­чи­на­ют рас­по­ла­гать­ся на­столь­ко близ­ко друг к другу, что между ними на­чи­на­ют дей­ство­вать силы вза­им­но­го при­тя­же­ния (Рис. 2).

Рис. 2. Вза­им­ное при­тя­же­ние мо­ле­кул – вто­рая при­чи­на по­яв­ле­ния силы тре­ния

На прак­ти­ке чаще всего при­хо­дит­ся стал­ки­вать­ся с силой тре­ния, вы­зван­ной ше­ро­хо­ва­то­стя­ми на по­верх­но­стях тел.

2. Трение скольжения

За­ста­вим бру­сок сколь­зить по по­верх­но­сти стола, дей­ствуя на него го­ри­зон­таль­но на­прав­лен­ной силой.

Сила тре­ния сколь­же­ния воз­ни­ка­ет при сколь­же­нии од­но­го тела по по­верх­но­сти дру­го­го.

Для из­ме­ре­ния этой силы вос­поль­зу­ет­ся ди­на­мо­мет­ром. Если пе­ре­ме­щать тело рав­но­мер­но, то сила упру­го­сти пру­жи­ны ди­на­мо­мет­ра (то есть по­ка­за­ния при­бо­ра) будет рав­нять­ся силе тре­ния сколь­же­ния, дей­ству­ю­щей на бру­сок со сто­ро­ны стола (Рис. 3).

Силу тре­ния можно уве­ли­чить, по­ло­жив на бру­сок на­груз­ку (на­при­мер, гирю или дру­гой бру­сок).

Рис. 3. Из­ме­ре­ние силы тре­ния

Ока­зы­ва­ет­ся, что силу тре­ния сколь­же­ния можно из­ме­нить, из­ме­нив ма­те­ри­ал тру­щих­ся по­верх­но­стей или спо­соб их об­ра­бот­ки (шли­фов­ка, по­ли­ров­ка, или, на­о­бо­рот, со­зда­ние ис­кус­ствен­ной ше­ро­хо­ва­то­сти, как на по­дош­вах спор­тив­ной обуви или на ав­то­мо­биль­ных по­крыш­ках). На­при­мер, по­ло­жив на стол под брус­ки на­ждач­ную бу­ма­гу можно за­ме­тить зна­чи­тель­ное уве­ли­че­ние силы тре­ния.

Итак, сила тре­ния сколь­же­ния за­ви­сит:

· от на­груз­ки;

· от ка­че­ства об­ра­бот­ки по­верх­но­стей вза­и­мо­дей­ству­ю­щих тел.

3. Трение качения

Часто в раз­лич­ных ме­ха­низ­мах, да и про­сто в быту ста­ра­ют­ся за­ме­нить тре­ние сколь­же­ния тре­ни­ем ка­че­ния.

Сила тре­ния ка­че­ния воз­ни­ка­ет при ка­че­нии од­но­го тела по по­верх­но­сти дру­го­го.

Ока­зы­ва­ет­ся, при про­чих рав­ных усло­ви­ях сила тре­ния ка­че­ния в де­сят­ки и сотни раз мень­ше силы тре­ния сколь­же­ния (Рис. 4).

Рис. 4. Сила тре­ния ка­че­ния зна­чи­тель­но мень­ше силы тре­ния сколь­же­ния

Этот факт ис­поль­зу­ет­ся в под­шип­ни­ках ка­че­ния (ша­ри­ко­вых и ро­ли­ко­вых) (Рис. 5).

Рис. 5. Ша­ри­ко­вый (а) и ро­ли­ко­вый (б) под­шип­ни­ки ка­че­ния

4. Трение покоя

Раз­ме­стим на го­ри­зон­таль­ном столе тело и, поль­зу­ясь ди­на­мо­мет­ром, нач­нем дей­ство­вать на тело все уве­ли­чи­ва­ю­щей­ся го­ри­зон­таль­ной силой. До неко­то­рых пор груз будет оста­вать­ся непо­движ­ным. Сле­до­ва­тель­но, на груз дей­ству­ет сила, ком­пен­си­ру­ю­щая силу упру­го­сти пру­жи­ны ди­на­мо­мет­ра. Это и есть сила тре­ния покоя (Рис. 6).

Сила тре­ния покоя воз­ни­ка­ет при дей­ствии на непо­движ­ное тело силы, на­прав­лен­ной па­рал­лель­но по­верх­но­сти кон­так­та этого тела с дру­гим телом.

Рис. 6. Бру­сок оста­ет­ся непо­движ­ным бла­го­да­ря силе тре­ния покоя

У силы тре­ния покоя есть мак­си­маль­ное зна­че­ние. Если уве­ли­чить силу на­тя­же­ния пру­жи­ны ди­на­мо­мет­ра до этого мак­си­маль­но­го зна­че­ния, тело при­дет в дви­же­ние, а тре­ние покоя сме­нит­ся тре­ни­ем сколь­же­ния.

Тре­ние покоя – свое­об­раз­ный «страж» со­сто­я­ния покоя. Имен­но бла­го­да­ря тре­нию покоя пред­ме­ты не сколь­зят по по­верх­но­сти стола, ме­бель – по по­верх­но­сти пола. Нитки, из ко­то­рых со­тка­на наша одеж­да, каж­дая на­хо­дит­ся на своем месте, и ткань со­хра­ня­ет свою це­лост­ность. Узлы не рас­пус­ка­ют­ся сами по себе, а наши ноги не сколь­зят по по­верх­но­сти Земли.

5. Управление величиной силы трения

Очень часто при­хо­дит­ся рас­смат­ри­вать во­прос об уве­ли­че­нии или об умень­ше­нии тре­ния в тех слу­ча­ях, когда оно по­лез­но, или, на­о­бо­рот, вред­но.

Рас­смот­рим раз­лич­ные спо­со­бы из­ме­не­ния ве­ли­чи­ны силы тре­ния, опи­ра­ясь на из­вест­ные по­сло­ви­цы и по­го­вор­ки.

«Баба с воза – ко­бы­ле легче». Если умень­шить ве­ли­чи­ну на­груз­ки, то сила тре­ния ста­нет мень­ше.

«Го­товь сани летом, а те­ле­гу зимой». В дан­ном слу­чае идет речь о за­мене тре­ния сколь­же­ния на тре­ние ка­че­ния.

«Плуг от ра­бо­ты бле­стит». Здесь можно вспом­нить, что при сколь­же­нии по менее ше­ро­хо­ва­той (бле­стя­щей) по­верх­но­сти сила тре­ния мень­ше.

«Не под­ма­жешь – не по­едешь». Хотя эту си­ту­а­цию мы еще не рас­смат­ри­ва­ли, но вы зна­е­те, что и в быту, и в тех­ни­ке для умень­ше­ния тре­ния очень часто ис­поль­зу­ют­ся раз­лич­ные сма­зоч­ные ма­те­ри­а­лы. Слой жид­кой смаз­ки, рас­по­ла­га­ясь между тру­щи­ми­ся по­верх­но­стя­ми, зна­чи­тель­но умень­ша­ет силу тре­ния. Имен­но об этом и го­во­рит­ся в дан­ной по­го­вор­ке.

Итак, под­во­дя итоги, можно ска­зать, что ве­ли­чи­на силы тре­ния за­ви­сит от:

· вида тре­ния (тре­ние сколь­же­ния или ка­че­ния);

· на­груз­ки;

· ка­че­ства об­ра­бот­ки по­верх­но­стей;

· ис­поль­зо­ва­ния сма­зоч­ных ма­те­ри­а­лов.

Те­перь, когда вы изу­чи­ли свой­ства силы тре­ния, по­про­буй­те об­лег­чить за­да­чу своим дру­зьям или чле­нам семьи в сле­ду­ю­щей си­ту­а­ции. Тре­бу­ет­ся пе­ре­дви­нуть из од­но­го угла ком­на­ты в дру­гой тя­же­лый шкаф. Что вы по­со­ве­ту­е­те?

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?