اگر نیروی اصطکاک را کاهش دهید چه اتفاقی می افتد. راههای کاهش و افزایش نیروی اصطکاک هدف: مطالعه راه های کاهش و افزایش نیروی اصطکاک. انواع نیروی اصطکاک

قانون اصطکاک نورد کشویی

در فناوری، برای کاهش تأثیر نیروهای اصطکاک خشک بین سطوح، روان کننده (مایع چسبناکی که لایه نازکی بین سطوح جامد ایجاد می کند) معرفی می شود.

اثر روانکاری این است که یک لایه مایع چسبناک بین سطوح مالش وارد می شود که تمام ناهمواری های سطح را پر کرده و با چسبیدن به آنها دو لایه مالشی مایع تشکیل می دهد (شکل 15).

برنج. 15.

بنابراین به جای اصطکاک بین دو سطح جامد در هنگام روانکاری، اصطکاک داخلی مایع رخ می دهد که به طور قابل توجهی کمتر از اصطکاک خارجی دو سطح جامد است. استفاده از روغن های روان کننده اصطکاک را 8 تا 10 برابر کاهش می دهد. مثال معمولیمعنای روغن کاری نشان دهنده دویدن یک اسکیت باز سرعت بر روی اسکیت است. در اثر نیرویی که اسکیت باز به تیغه اسکیت وارد می کند، برف ها آب می شوند و آب زیر اسکیت ظاهر می شود که پس از دویدن اسکیت باز و از بین رفتن فشار، دوباره یخ می زند. با این حال، آب برای روانکاری در مکانیزم ها مناسب نیست، زیرا به دلیل ویسکوزیته کم آن از شکاف بی نظمی بین سطوح مالشی خارج می شود.

همه ماشین‌ها یک چیز مشترک دارند: در همه آنها، چیزی ناگزیر به چرخش است. و همه جا یک جفت جدانشدنی وجود دارد - یک محور و تکیه گاه آن - یک بلبرینگ

از آنجایی که نیروهای اصطکاک غلتشی به طور قابل توجهی کمتر از نیروهای اصطکاک لغزشی است، در ماشین‌ها و مکانیزم‌ها، در بیشتر موارد، یاتاقان‌های لغزشی با یاتاقان‌های غلتشی جایگزین می‌شوند (شکل 16).

برنج. 16.

بلبرینگ از دو حلقه تشکیل شده است. یکی از آنها - داخلی - محکم روی محور نصب شده است و با آن می چرخد. دیگری - حلقه بیرونی - بدون حرکت بین پایه و پوشش یاتاقان بسته می شود.

این حلقه ها – گیره ها دارای شیارهایی بر روی سطوح خود رو به روی یکدیگر هستند. بین گیره ها توپ های فولادی وجود دارد. هنگامی که بلبرینگ می چرخد، توپ ها در امتداد شیارهای قفس می چرخند.

هرچه سطوح مسیرها و توپ ها بهتر صیقل داده شوند، اصطکاک کمتری دارند. برای جلوگیری از ریختن توپ ها به یک پشته، آنها توسط یک جداکننده از هم جدا می شوند. جداکننده ها معمولا از پلاستیک، فولاد یا برنز ساخته می شوند.

هنگام چرخش، اصطکاک غلتشی در چنین یاتاقانی ظاهر می شود. تلفات اصطکاک در بلبرینگ 20-30 برابر کمتر از یاتاقان ساده است! بلبرینگ های غلتکی نه تنها با توپ، بلکه با غلتک نیز ساخته می شوند اشکال مختلف. بدون بلبرینگ صنعت مدرنو حمل و نقل غیرممکن خواهد بود.

در حال حاضر، روشی برای کاهش اصطکاک در هنگام حرکت وسایل نقلیه به طور گسترده استفاده می شود، مانند بالشتک هوا.

بالشتک هوا (شکل 17) لایه ای از هوای فشرده زیر آن است وسیله نقلیه، که آن را از سطح آب یا زمین بلند می کند. لایه ای از هوای فشرده توسط فن ها ایجاد می شود. عدم وجود اصطکاک روی سطح باعث کاهش مقاومت در برابر حرکت می شود. توانایی چنین کشتی برای حرکت بر روی موانع مختلف در خشکی یا امواج روی آب به ارتفاع بلند کردن بستگی دارد.

برنج. 17

طرح عملکرد کشتی با بالشتک هوا: 1 -- ملخ های اصلی. 2- جریان هوا 3 -- فن 4- غشای انعطاف پذیر (دامن).

اولین ایده از چنین هواناو توسط K.E بیان شد. Tsiolkovsky در سال 1927، در اثر خود "مقاومت هوا و قطار سریع". این یک اکسپرس بدون چرخ است که با تکیه بر یک بالشتک هوا - لایه‌ای از هوای فشرده - بر روی یک جاده بتنی می‌رود.

هدف درس:

• آشنایی دانش آموزان با نیروی اصطکاک، تثبیت دانش آنها در مورد نیروهای موجود در طبیعت. مفهوم "اصطکاک" و "نیروی اصطکاک" را تشکیل دهید.
• ادامه شکل گیری ایده های علمی طبیعی؛
• به توسعه مهارت های عملی در کار با تجهیزات ادامه دهید.
• ترویج استفاده دقیق از ابزار و تجهیزات؛
• مشارکت تربیت اخلاقیدانش آموزان از طریق داستانی در مورد دانشمندان.

مهارت های توسعه یافته:کار با ابزار، مشاهده، مقایسه نتایج تجربی، نتیجه گیری.

نوع درس:ترکیب شده.

تجهیزات:دینامومتر؛ بلوک های چوبی؛ مجموعه ای از بارها؛ شن.

دموها:

• نیروهای اصطکاک ایستا و لغزشی.
• مقایسه نیروهای اصطکاک لغزشی و غلتشی.

در طول کلاس ها

1. به روز رسانی دانش پس زمینه. ایجاد موقعیت های موفقیت آمیز

1. بررسی پیشانی:

• به چه چیزی زور گفته می شود؟
• چه نیروهایی را قبلاً مطالعه کرده ایم؟
• چگونه می توان در مورد هر نیرویی پاسخ کامل داد؟
• برای اندازه گیری نیرو از چه ابزاری می توان استفاده کرد؟

1. حل مسئله. (روی تخته سیاه)

• چه نیروی گرانشی روی سیبی با وزن 120 گرم تأثیر می گذارد؟
• فنر با سفتی 500 نیوتن بر متر به اندازه 2 سانتی متر کشیده شد؟

1. مشخص کنید که در متن کتاب از چه نوع قدرتی صحبت شده است. فیزیک سرگرم کننده" من و. پرلمن «همه ما مجبور شده‌ایم در شرایط یخبندان از خانه بیرون برویم: چقدر تلاش می‌کنیم تا خودمان را از زمین نگیریم، چقدر حرکات خنده‌دار باید انجام دهیم تا بایستیم!»
2. نمونه هایی از جلوه های پدیده اصطکاک در طبیعت.

1. توضیح مطالب جدید

ارائه .موضوع درس "نیروی اصطکاک" (اسلاید 1)

1. مقدمه ای بر نیروی اصطکاک (اسلاید 2،3)

آزمایش 1. تأثیر اصطکاک بر حرکت اجسام.بلوک را در امتداد تخته تریبومتر فشار دهید. دلیل توقف سریع بلوک را شناسایی کنید.

• نیرویی که هنگام برهمکنش سطح یک جسم با سطح جسم دیگر ایجاد می شود، زمانی که اجسام نسبت به یکدیگر ساکن هستند یا حرکت می کنند، نیروی اصطکاک نامیده می شود. (ویدئو "قدرت")
• نیروی اصطکاک با حرف F با شاخص Ftr مشخص می شود

1. کمی تاریخچه (اسلاید 4.5)

اولین کسی که نیروی اصطکاک را مطالعه کرد، لئوناردو داوینچی (1452-1519) بود. این قدرت بعدها توسط Gilioma Amonton (1663-1705) و Charles Coulomb (1736-1806) کشف شد. آمونتون و کولمب مفهوم ضریب اصطکاک را معرفی کردند.

1. بیایید نگاهی دقیق تر به نیروی اصطکاک بیندازیم

وجود داشته باشد انواع مختلفاصطکاک خشک:

اصطکاک استاتیک(اسلاید6).نیرویی که کابینت را در جای خود نگه می دارد نیروی اصطکاک ساکن است. برای حرکت دادن بدنه از تکیه گاه، باید نیرو وارد کنید. این نیرو نیروی اصطکاک را متعادل می کند. روی تکیه گاه شیب دار، نیروی اصطکاک بدن را نگه می دارد. نیروی اصطکاک ساکن می تواند برسد مقادیر بزرگ. (ویدئو "اصطکاک در حالت استراحت")

وظیفه شماره 1. اندازه گیری نیروی اصطکاک

تجهیزات:

پیش رفتن:

• یک بلوک چوبی با بار 100 گرمی را روی تخته تریبومتر قرار دهید، یک دینامومتر به قلاب بلوک متصل کنید و با نگه داشتن آن به صورت افقی، به تدریج نیروی کشش را افزایش دهید.
• نتیجه گیری کنید.

نتیجه:تا زمانی که نیروی کشش کم باشد، بلوک در حالت استراحت باقی می ماند. این بدان معنی است که علاوه بر نیروی کششی، نیروی دیگری نیز بر روی بلوک وارد می شود که با آن مقابله می کند. این نیرو را نیروی اصطکاک ایستا می نامند.

اصطکاک لغزشی (اسلاید 7).هنگامی که بدن شروع به حرکت در امتداد تکیه گاه می کند، یک نیروی اصطکاک لغزشی ظاهر می شود که به طرفین هدایت می شود. حرکت مخالف.

وظیفه شماره 2. اندازه گیری نیروی اصطکاک لغزشی

تجهیزات: میله ها، مجموعه وزنه ها، دینامومتر، خط کش.

پیش رفتن:

• بلوک را روی سطح میز قرار دهید. دینامومتر را به بلوک وصل کرده و دینامومتر را به طور یکنواخت (با همان سرعت) بکشید.
• قرائت دینامومتر را تعیین کنید. چگونه می توان نیروی اصطکاک را کاهش داد؟ پاسخ: برای کاهش اصطکاک، روی سطوح صاف اجسام مالشی از روان کننده مایع استفاده می شود.
• 1، سپس 2 و سپس 3 وزنه را به طور متناوب روی بلوک قرار دهید و نیروی اصطکاک را برای هر مورد اندازه بگیرید.
• نتیجه را ثبت کنید.
• نتیجه گیری کنید.

نتیجه:نیروهای جاذبه متقابل بین مولکول های اجسام در تماس ایجاد می شوند که عامل اصطکاک هستند. اگر بدنه ها به خوبی جلا داده شوند، نیروی اصطکاک می تواند بسیار زیاد شود.

اصطکاک نورد(اسلاید 8).اصطکاک غلتشی نیروی اصطکاکی است که هنگام غلتش یک جسم بر روی سطح جسم دیگر ایجاد می شود. (ویدئو "نیروی اصطکاک غلتشی").

در فناوری، اغلب از روان کننده برای کاهش نیروهای اصطکاک خشک استفاده می شود، یا اصطکاک لغزشی با اصطکاک غلتشی جایگزین می شود (از یاتاقان ها استفاده می شود). نیروی اصطکاک غلتشی بسیار کمتر از اصطکاک لغزشی است.

وظیفه شماره 3: نیروی اصطکاک غلتشی همیشه کمتر از نیروی اصطکاک لغزشی است.

تجهیزات: بلوک، دینامومتر، غلتک (به جای غلتک می توانید بلوک و مداد چوبی بردارید)، خط کش.

پیش رفتن:

• نصب را مونتاژ کنید (شکل 1). (اگر غلتک ندارید، می توانید بلوک را روی مدادهای چوبی قرار دهید). مقادیر نیروی اصطکاک را یادداشت کنید
• نصب را مونتاژ کنید (شکل 2). مقادیر نیروی اصطکاک را یادداشت کنید

عکس. 1.	شکل 2.

• مقادیر را مقایسه کنید و نتیجه بگیرید.

(ویدئو "تفاوت نیروهای اصطکاک")

1. سایر نیروهای اصطکاک

هنگامی که جامدات در مایعات حرکت می کنند، نیروی اصطکاک چسبناک ایجاد می شود. میزان اصطکاک ویسکوز به شکل بدنه، نوع مایع و سرعت بدنه بستگی دارد.

1. ویژگی های نیروی اصطکاک

• وقتی دو جسم متحرک با هم تماس پیدا می کنند
• موازی با سطح تماس اجسام عمل می کند
• علیه حرکت بدن است

1. آیا باید از شر اصطکاک خلاص شویم؟ (اسلاید 9،10،11)

بیایید زندگی خود را بدون اصطکاک تصور کنیم (گفتگو با دانش آموزان)

1. مرحله بازتابی-ارزیابی:

1. به سوالات پاسخ دهید:

• چرا هر جسمی به حرکت در می آید در نهایت، متوقف می شود؟
  پاسخ: بر جسم متحرک نیروی اصطکاک لغزشی وارد می شود که بر خلاف حرکت بوده و سرعت جسم را کاهش می دهد.
• چرا جابجایی سورتمه دشوارتر از حمل آن است؟
  پاسخ: نیروی اصطکاک ساکن هنگام حرکت از محل سورتمه بیشتر از نیروی اصطکاک لغزشی است.
• چرا بشکه غلت می خورد و حمل نمی شود؟
  پاسخ: ب در این موردنیروی اصطکاک لغزشی را با نیروی اصطکاک غلتشی جایگزین کنید که به میزان قابل توجهی کمتر است
• چگونه می توانید اصطکاک را کاهش دهید؟
  جواب: روغن کاری باعث کاهش اصطکاک می شود و لغزش بدنه را با نورد جایگزین می کند. نیروی اصطکاک غلتشی کمتر از نیروی اصطکاک لغزشی است.
• چگونه اصطکاک را افزایش دهیم؟
  پاسخ: سطح را ناهموار (زمخت) کنید یا فشار را افزایش دهید.

1. جملاتی در مورد اصطکاک را توضیح دهید:

• "اگر آن را چرب نکنید، نمی روید."
• "مثل ساعت پیش رفت."
• "چیزی که گرد است به راحتی رول می شود."
• "اسکی با آب و هوا سر خوردن."
• "موو، موو، تا زمانی که شبنم هست، شبنم را کنار بگذار - و ما به خانه می رویم."

1. بیایید درس خود را خلاصه کنیم:

• چه پدیده ای را مطالعه کرده ایم؟
• علل اصطکاک چیست؟
• اصطکاک به چه چیزی بستگی دارد؟
• چه راه هایی برای کاهش و افزایش اصطکاک وجود دارد؟
• آیا اصطکاک به محیطی که در آن رخ می دهد بستگی دارد؟
• چه نوع اصطکاک در اطراف ما وجود دارد؟
• کدام مقادیر فیزیکیهر نوع اصطکاک را مشخص کنید؟
• چه چیزی را در مورد درس دوست داشتید؟ (اسلاید 12)
• چه چیزی سخت بود؟

1. مشق شب:

1. §16-17; سوالات مربوط به پاراگراف؛ 10 مثال از تظاهرات مختلف نیروی اصطکاک (یافتن از ادبیات اضافی). مقاله ای با موضوع: "اگر نیروی اصطکاک وجود نداشت" بنویسید.
2. سطح بالا. چالش های هوشمندی:

• یک دسته کتاب روی میز است. کدام ساده تر است: کشیدن کتاب پایین، بقیه را نگه دارید یا کل پشته را با کشیدن دفترچه پایین به حرکت در آورید؟
• چرا ضریب برابر استاصطکاک چرخ ها در جاده، در صورتی که نیروی کشش خودرویی با وزن 1 تن 500 نیوتن باشد.

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چرا وقتی دستانتان به هم می مالند گرم می شوند یا چرا می توانید با مالیدن دو تکه چوب به یکدیگر آتش ایجاد کنید؟ پاسخ اصطکاک است! هنگامی که دو جسم نسبت به یکدیگر حرکت می کنند، یک نیروی اصطکاک ظاهر می شود که از چنین حرکتی جلوگیری می کند. اصطکاک می تواند باعث آزاد شدن انرژی به شکل گرما، گرم شدن دست ها، شروع آتش و غیره شود. چگونه اصطکاک بیشتر، آن ها انرژی بیشترآزاد می شود، بنابراین اصطکاک بین قطعات متحرک را افزایش می دهد سیستم مکانیکی، گرمای زیادی خواهید گرفت!

مراحل

سطوح مالش اجسام

هنگامی که دو جسم نسبت به یکدیگر حرکت می کنند، سه فرآیند زیر ممکن است رخ دهد:بی نظمی در سطح اجسام در حرکت اجسام نسبت به یکدیگر اختلال ایجاد می کند. یک یا هر دو سطح اجسام ممکن است در نتیجه چنین حرکتی تغییر شکل دهند. اتم های هر سطح می توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند. همه فرآیندهای فهرست شدهدر وقوع اصطکاک شرکت کنند. بنابراین، برای افزایش اصطکاک، موادی را انتخاب کنید که دارای سطح ساینده (مثلاً کاغذ سنباده)، دارای سطح تغییر شکل پذیر (مثلاً لاستیک)، یا دارای سطحی که خاصیت چسبندگی دارند (مثلاً چسبنده) باشند.

اجسام را به شدت روی یکدیگر فشار دهید تا اصطکاک افزایش یابد، زیرا نیروی اصطکاک متناسب با نیروی وارد بر اجسام مالشی است (نیروی عمود بر جهت حرکت اجسام نسبت به یکدیگر).

اگر یک بدن در حال حرکت است، آن را متوقف کنید.تا اینجا ما اصطکاک لغزشی را در نظر گرفتیم که وقتی اجسام نسبت به یکدیگر حرکت می کنند اتفاق می افتد. اصطکاک لغزشی بسیار کمتر از اصطکاک ایستا است، یعنی نیرویی که باید بر آن غلبه کرد تا دو جسم در تماس به حرکت درآیند. بنابراین حرکت کردن سخت تر است جسم سنگیناز کنترل آن در زمانی که در حال حرکت است.

• یک آزمایش ساده برای درک تفاوت بین اصطکاک لغزشی و اصطکاک استاتیک انجام دهید. صندلی را روی یک کف صاف (نه فرش) قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که هیچ لاستیک یا پدهای دیگری روی پایه های صندلی برای جلوگیری از سر خوردن آن وجود ندارد. صندلی را فشار دهید تا حرکت کند. متوجه خواهید شد که هنگامی که صندلی در حرکت است، فشار دادن آن برای شما آسان تر می شود زیرا اصطکاک لغزشی بین صندلی و کف کمتر از اصطکاک ساکن است.

1. برای افزایش اصطکاک از شر چربی بین دو سطح خلاص شوید.روان کننده ها (روغن ها، وازلین و ...) نیروی اصطکاک بین اجسام مالشی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند، زیرا ضریب اصطکاک بین اجسام جامد بسیار بیشتر از ضریب اصطکاک بین جسم جامد و مایع است.

   • یک آزمایش ساده را امتحان کنید. دست های خشک خود را به هم بمالید و متوجه می شوید که دمای آنها افزایش می یابد (گرم تر می شوند). حالا دست هایتان را خیس کنید و دوباره آن ها را بمالید. اکنون نه تنها مالش دست‌هایتان به هم آسان‌تر است، بلکه آنها کمتر (یا کندتر) گرم می‌شوند.

2. برای خلاص شدن از شر اصطکاک غلتشی و اصطکاک لغزشی که بسیار بیشتر است، از شر یاتاقان ها، چرخ ها و سایر بدنه های غلتشی خلاص شوید. بیشتر از اولی(بنابراین، چرخاندن یک بدن نسبت به بدن دیگر آسان تر از هل دادن/کشیدن آن است).

   • به عنوان مثال، تصور کنید که اجسامی با همان جرم را در یک سورتمه و روی یک گاری چرخدار قرار می دهید. حرکت گاری چرخ دار (اصطکاک غلتشی) بسیار راحت تر از سورتمه (اصطکاک لغزشی) است.

3. برای افزایش نیروی اصطکاک، ویسکوزیته سیال را افزایش دهید.اصطکاک نه تنها هنگام حرکت جامدات، بلکه در مایعات و گازها (به ترتیب آب و هوا) نیز رخ می دهد. اصطکاک بین مایع و جامد به عوامل مختلفی بستگی دارد، به عنوان مثال، ویسکوزیته مایع - هر چه ویسکوزیته مایع بیشتر باشد، نیروی اصطکاک بیشتر است.

   بکشید

   1. افزایش سطح بدن.همانطور که در بالا ذکر شد، هنگامی که اجسام جامد در مایعات و گازها حرکت می کنند، نیروی اصطکاک نیز ایجاد می شود. نیرویی که از حرکت اجسام در مایعات و گازها جلوگیری می کند، کشش نامیده می شود (گاهی اوقات مقاومت هوا یا مقاومت در برابر آب نامیده می شود). کشش با افزایش سطح بدن که عمود بر جهت حرکت بدن از طریق مایع یا گاز هدایت می شود بیشتر می شود.

      • به عنوان مثال، یک گلوله به وزن 1 گرم و یک ورق کاغذ به همان جرم را بردارید و آنها را همزمان رها کنید. گلوله بلافاصله روی زمین می افتد و ورق کاغذ به آرامی پایین می آید. اینجاست که اصل کشش به وضوح قابل مشاهده است - سطح کاغذ بسیار بزرگتر از گلوله است، بنابراین مقاومت هوا بیشتر است و کاغذ آهسته تر روی زمین می افتد.

   2. استفاده از فرم بدن با ضریب بزرگبکشید.بر اساس سطح بدن عمود بر حرکت، می توان مقاومت پیشانی را فقط در طرح کلی. بدن اشکال مختلفبا مایعات و گازها به طرق مختلف (هنگامی که اجسام در میان گاز یا مایع حرکت می کنند) تعامل دارند. مثلا گرد صحفه صافبیشتر داشتن بکشیداز یک صفحه کروی گرد کمیتی که مشخص کننده درگ اجسام با اشکال مختلف است، ضریب درگ نامیده می شود.

      از بدنه های کمتر ساده استفاده کنید.معمولا، بدن های بزرگشکل مکعبی کشش بالایی دارد. چنین بدن هایی دارند زوایای راستو به سمت انتها باریک نشوید. از سوی دیگر، بدنه های کارآمد دارند لبه های گردو معمولاً به سمت انتها باریک می شود.

   3. از بدنه های بدون سوراخ استفاده کنید.هر سوراخی در بدنه با جریان دادن هوا یا آب از طریق سوراخ، کشش را کاهش می دهد (سوراخ ها سطح بدن را عمود بر حرکت کاهش می دهند). هرچه سوراخ های عبوری بزرگتر باشد، کشش کمتری دارد. به همین دلیل است که چترهایی که برای ایجاد کشش زیاد (برای کاهش سرعت سقوط) طراحی شده‌اند، به جای گاز، از ابریشم یا نایلون قوی و سبک ساخته شده‌اند.

      • به عنوان مثال، اگر چند سوراخ در یک پدال پینگ پنگ ایجاد کنید (برای کاهش سطح پارو و در نتیجه کاهش کشش) می توانید سرعت آن را افزایش دهید.

   4. برای افزایش درگ سرعت بدنه را افزایش دهید (این برای بدنه هایی با هر شکلی و ساخته شده از هر ماده ای صادق است). هر چه سرعت یک جسم بیشتر باشد، حجم مایع یا گازی که باید از آن عبور کند بیشتر می شود و کشش آن بیشتر می شود. بدنه‌هایی که با سرعت بسیار بالا حرکت می‌کنند، کشش بسیار زیادی را تجربه می‌کنند، بنابراین باید ساده‌سازی شوند. V در غیر این صورتنیروی مقاومت آنها را نابود خواهد کرد.

      • به عنوان مثال، لاکهید SR-71 را در نظر بگیرید، یک هواپیمای آزمایشی شناسایی که در طول جنگ سرد. این هواپیما می‌توانست با سرعت بالای M = 3.2 پرواز کند و علیرغم شکل ساده‌اش، کشش بسیار زیادی را تجربه کرد (بقدری که فلزی که بدنه هواپیما از آن ساخته شده بود، هنگام گرم شدن در اثر اصطکاک منبسط شد).
   • به یاد داشته باشید که اصطکاک انرژی زیادی را به شکل گرما آزاد می کند. مثلاً پس از ترمزگیری مستقیماً به لنت ترمز خودرو دست نزنید!
   • به خاطر داشته باشید که استحکام بالامقاومت می تواند منجر به تخریب جسمی شود که در مایع حرکت می کند. به عنوان مثال، اگر در طول سفر با قایق، یک تکه تخته سه لا را در آب قرار دهید (به طوری که سطح آن عمود بر حرکت قایق باشد)، به احتمال زیاد تخته سه لا شکسته می شود.

هر حرکت اجسام، به هر شکلی، با اصطکاک همراه است. برای هرچی حرکت مکانیکیاجسام با یکدیگر در تماس هستند. این پدیده در محیط های مایع یا گاز نیز رخ می دهد. در همان زمان، این سوال مطرح می شود: نیروی اصطکاک چیست؟ در هر درجه ای از تعامل بین اجسام رخ می دهد و در جهت مخالف حرکت هدایت می شود. این نیرو بر خود حرکت تأثیر مستقیم دارد.

انواع نیروی اصطکاک

نیروی اصطکاک به اشکال مختلفی وجود دارد. اول از همه، این اصطکاک خشککه به صورت نورد و کشویی تقسیم می شود. زمانی تشکیل می شود که مواد جامد، حرکت نسبت به یکدیگر در تماس با یکدیگر هستند.

اگر جامدات در مایع حرکت کنند یا محیط گازی، سپس اصطکاک ویسکوز یا مایع ظاهر می شود. همین پدیده زمانی رخ می دهد که جامدات ساکن باشند و مایعات یا گازها از کنار آنها عبور کنند. در شرایطی که هنگام تلاش برای حرکت یک جسم ساکن، نیروی خاصی به آن وارد شود، اصطکاک ایستا رخ می دهد.

دلیل اصلی ظاهر شدن اصطکاک ناهمواری سطوح در تماس با یکدیگر است. علاوه بر این، مقدار به طور قابل توجهی تحت تأثیر جاذبه متقابل مولکول ها است که بین اجسام رخ می دهد.

چگونه اصطکاک را کاهش دهیم

به منظور کاهش اصطکاک، می توان سطوح تماس را آسیاب کرد. علاوه بر این، نواحی مالش روغن کاری می شوند و اصطکاک لغزشی با اصطکاک نورد کارآمدتر جایگزین می شود.

محل های بیرون زده روی یکی از سطوح هرگز با برآمدگی های یکسان روی سطح دیگر منطبق نیست. اما هنگام اعمال فشار، این برجستگی ها تغییر شکل می دهند که منجر به افزایش سطح تماس متناسب با بار اعمال شده می شود. این مکان های بی نظمی هستند که در برابر برش مقاومت می کنند و باعث ایجاد نیروی اصطکاک می شوند. در عین حال، ما نباید فراموش کنیم که حتی در حالت ایده آل سطوح صاف، نیروی اصطکاک به دلیل جاذبه مولکولی ظاهر می شود.

علاوه بر این، باید بدانید که این کمیت قابل اندازه گیری است دستگاه خاص- دینامومتر اگر بدنه به طور یکنواخت حرکت کند، در این صورت نیروی کششی منعکس شده روی دینامومتر برابر با نیروی اصطکاک است.

واحد اندازه گیری نیروی اصطکاک مانند هر نیروی دیگری یک نیوتن است.

اغلب این سوال مطرح می شود که کدام یک موثرتر است: اصطکاک غلتشی یا لغزشی. همه چیز به شرایط خاص بستگی دارد. به عنوان مثال، برای اینکه چرخ ها به طور معمول غلت بخورند، سطح باید سخت، صاف و غیر لغزنده باشد. و برعکس، با توجه به سطح لغزندهبهتر است سر بخورید. دقیقا انتخاب درستقادر به ایجاد حداکثر اثر

خلاصه درس بازدر کلاس هفتم در مورد موضوع

«اصطکاک مفید و مضر است. روشهای افزایش و کاهش نیروی اصطکاک."
به عنوان بخشی از یک سمینار منطقه ای

معرفی درس "عناصر فیزیک در زندگی روزمره و کار" به عنوان فناوری نوآورانهوارد سیستم آموزشی برای دانش آموزان اصلاحی شود مدارس هشتمنوع

04.12.2013

معلم BRYKSINA E. S.
هدف:در ادامه با نیروی اصطکاک آشنا شوید، راه های افزایش و کاهش نیروی اصطکاک را بیاموزید.
نوع درس: ترکیب شده.
اهداف درس:
آموزشی : توسعه مهارت در کار با وسایل فیزیکی،

توانایی نتیجه گیری مستقل

آموزشی: یاد بگیرید که رابطه بین چیزهایی که یاد گرفته اید را ببینید

مطالب و پدیده های نظری در زندگی.

آموزشی: توسعه میل به دانش

تجهیزات:
یک بلوک، مجموعه ای از وزنه ها، خط کش ها، دینامومترها، چوب های گرد، نوارهای کاغذ سنباده، کارت های کار فردی، لپ تاپ، پروژکتور چند رسانه ای، صفحه نمایش

ساختار درس:

1. 
   لحظه سازمانی و آمادگی برای درس.
2. 
   تکرار مطالبی که قبلا مطالعه شده است.
3. 
   
4. 
   یادگیری مطالب جدید.
5. 
   اصلاح در فرآیند کسب دانش جدید.
6. 
   ادغام مواد جدید.
7. 
   خلاصه کردن.
8. 
   اعلام تکلیف.
9. 
   نتیجه گیری از درس

1-لحظه سازماندهی

خوشامدگویی به مهمانان موضوع و هدف درس را بیان کنید.

امروز ما مهمانان زیادی در درس خود داریم. از آنها استقبال کنیم. آرام نشستند. به هم نگاه کردیم، لبخند زدیم و آرزوی موفقیت کردیم. بیایید شروع به کار کنیم.

اسمشو بگو موضوع کلیکه ما در حال مطالعه هستیم؟ (زور)

با چه قدرتی ملاقات کردیم درس قبلی? (با نیروی اصطکاک).

امروز آشنایی خود را با نیروی اصطکاک ادامه می دهیم. موضوع درس امروز ما «اصطکاک، مفید و مضر است. روشهای افزایش و کاهش نیروی اصطکاک."
2. تکرار مطالب قبلا مطالعه شده.

نیروی اصطکاک چه زمانی رخ می دهد؟ رو به کدام جهت است؟ (هنگامی که یک بدن بر روی سطح بدن دیگری حرکت می کند، خلاف حرکت).

دلایل ایجاد نیروی اصطکاک را نام ببرید.

الف) زبری سطح

ب) جاذبه متقابل مولکول ها.
- چه نوع اصطکاک را می شناسید؟ (اصطکاک لغزشی، اصطکاک غلتشی، اصطکاک استاتیک).
بنابراین، نیروی اصطکاک در جهان وجود دارد،

این یک تفاوت بزرگ ایجاد می کند!

سه نوع اصطکاک وجود دارد: کشویی، استراحت، غلتشی.

همه آنها بسیار مهم هستند

و البته در این دنیا به آنها نیاز است!
- نیروی اصطکاک لغزشی چه زمانی رخ می دهد (زمانی که یک جسم روی سطح جسم دیگر می لغزد)، مثال هایی را بیان کنید؟

نیروی اصطکاک غلتشی چه زمانی رخ می دهد (زمانی که یک جسم روی سطح بدن دیگری می غلتد، مثال هایی بزنید؟

نیروی اصطکاک ایستا به چه معناست (این نیرویی است که مانع حرکت یک جسم می شود)، مثالی بزنید؟
آماده شده کارت های سیگنال(آنها در دفترچه های شما هستند)

کارت شماره 1 را گرفتیم. تکلیف: انواع اصطکاک را در زیر تصاویر برچسب بزنید.

انواع اصطکاک

اصطکاک استاتیک

اصطکاک غلتشی

اصطکاک لغزشی

(بررسی پیشانی با استفاده از تصاویر: برای هر نوع اصطکاک مثال بزنید، کارت ها را در یک دفترچه بچسبانید).

انگشتان خود را آماده کنید. آنها را ورز دهیم و بمالیم. اکنون ما شاهد چه نوع اصطکاک هستیم؟ (اصطکاک لغزشی). (کارت را در دفترچه بچسبانید).

اصطکاک یک نیروی آشنا اما مرموز است.

اصطکاک می تواند مفید و مضر باشد.
به من بگو چه زمانی اصطکاک به ما کمک می کند؟ (اصطکاک مفید)

هنگام راه رفتن

موارد را نگه دارید

توقف یک ماشین

شروع حرکت ماشین

هنگام نوشتن

مسواک بزن

بانداژ بزنید

پوشیدن لباس

آتش روشن کنید و غیره

چه زمانی اصطکاک ما را آزار می دهد؟ (اصطکاک مضر)

قطعات متحرک ماشین گرم و فرسوده می شوند

ترک خوردن درها و کف

پینه روی پا و دست

درد مفاصل
کارت شماره 2 را گرفتیم. با دقت به نقاشی های خود نگاه کنید و به من بگویید: کجا اصطکاک مفید می بینید و کجا مضر است؟ (جواب زنجیروار) زیر تصاویر می نویسند اصطکاک مضر است یا مفید. (بررسی پیشانی با استفاده از تصاویر). کارت را در دفترچه بچسبانید.
اصطکاک خوب و بد است

____________ ________________________

سایش مکانیزم __________________ _____________________

__________________ _____________________

1. 
   آمادگی برای درک مطالب جدید.

ما انواع اصطکاک را تکرار کردیم، به یاد آوردیم که چه زمانی اصطکاک می تواند مفید باشد و چه زمانی می تواند مضر باشد.

امروز با روش های افزایش و کاهش اصطکاک آشنا می شویم.

به هر حال، دو اختراع مهم انسان هستند

چرخ و ایجاد آتش دقیقاً به هم وصل شده اند

با میل به افزایش یا کاهش اصطکاک.
می دانید که اصطکاک یک کمیت فیزیکی است.

اجازه دهید تکرار کنیم که نیرو در چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟ (به نیوتن)

واحد نیرو به نام کیست؟

چه حرفی نشان دهنده نیرو است (F)

- اسم دستگاه اندازه گیری نیرو چیست؟ (دینامومتر).

قیمت تقسیم دینامومتر چقدر است؟ (1\10 N) (قاعده تعیین قیمت تقسیم دینامومتر را تکرار کنید)

اکنون به طور تجربی اصطکاک لغزشی و اصطکاک غلتشی را با هم مقایسه می کنیم.

کارت شماره 3 را گرفت

نشان دادن تجربه:یک گاری ( وارونه ) با بار با دینامومتر متصل در امتداد میز حرکت می کند. چه نوع اصطکاک را مشاهده می کنید؟ (اصطکاک لغزشی). نیروی اصطکاک لغزشی چیست؟ (با استفاده از دینامومتر نیروی اصطکاک لغزشی را تعیین می کنیم).

اگر حرکت دادن بدن دشوار است

اصطکاک را می توان کاهش داد.

بشریت مدتها پیش چرخ را اختراع کرد.

اصطکاک رخ می دهد، اصطکاک غلتشی.

گاری را برگردانده و همراه با بار روی چرخ ها قرار می دهیم. چه نوع اصطکاک را مشاهده می کنید؟ ( اصطکاک رخ می دهد، اصطکاک غلتشی).

با استفاده از دینامومتر، نیروی اصطکاک غلتشی را تعیین می کنیم.

چه چیزی ساده تر است: غلتیدن یا کشویی؟

روی کارت زیر نتیجه گیری نوشته شده است: …………..

آیا با جایگزینی اصطکاک لغزشی با اصطکاک غلتشی، نیروی اصطکاک را کم یا زیاد می کنیم؟

کار عملی شماره 1

مقایسه اصطکاک لغزشی و اصطکاک غلتشی

نتیجه: اصطکاک غلتشیکم و بیش اصطکاک لغزشی

اکنون وابستگی نیروی اصطکاک به مواد سطح را تعیین خواهید کرد.

کارت شماره 4 را گرفت
کار عملی شماره 2

وابستگی نیروی اصطکاک به مواد سطحی

نتیجه:هر چه زبری سطح بیشتر باشد، کم و بیشنیروی اصطکاک
-کدام بدن فیزیکیحرکت می کنی؟ (بار)

روی چه سطوحی بلوک را حرکت خواهید داد؟

خط کش چوبی را جلوی خود گذاشتیم، بلوک را روی آن گذاشتیم، دینامومتر را قلاب کردیم و بلوک را حرکت دادیم. مقدار نیرو را در جدول ثبت کردیم.

اکنون با حرکت بلوک روی کاغذ سنباده، نیروی اصطکاک را اندازه بگیرید.

نیروهای اصطکاک را مقایسه کنید و نتیجه بگیرید (جدول ها را در دفترچه خود بچسبانید).

فیزمنتکا

تا خسته نباشیم

باید به بدن استراحت بدهیم.

ما به سرعت با شما تماس خواهیم گرفت

و دوباره به محل برمی گردیم.

ماهیچه های ران را مالش می دهیم

ما اصطکاک را به یاد خواهیم آورد

فایده در اینجا از اصطکاک است

از اصطکاک لغزشی.

عضلات شانه را کش می دهیم

اصطکاک دوباره به یاد داشته باشید

دست هایمان را به هم قلاب کنیم

اصطکاک استاتیکی وجود خواهد داشت.
بی سر و صدا نشستیم و به یادگیری راه های افزایش و کاهش اصطکاک ادامه دادیم.
اگر اصطکاک مفید باشد، افزایش می یابد:

در شرایط یخبندان مسیرها را با ماسه بپاشید

کف کفش های زمستانی آجدار (کفش اسپرت) می باشد.

لاستیک های چرخ دار (لاستیک های تابستانی و زمستانی)

ژیمناست ها و وزنه برداران قبل از اجرا دست های خود را با پودر تالک می مالند

تشک لاستیکی، دسته ابزار، سطح آجدار گیره، انبردست و غیره.

اگر اصطکاک مضر باشد، کاهش می یابد:
- سطوح سوزن های خیاطی، سوزن های پزشکی، ابزار را آسیاب کنید

روان کننده ها و روغن ها را اضافه کنید

بلبرینگ ها (توپ و غلتک) (کجا؟) (در ماشین، ماشین تراش، موتور الکتریکی، دوچرخه و غیره) استفاده می شود.
ورزش چشم:

وقتت را تلف نکن

و حرکات را تکرار کنید

گرمای ناشی از اصطکاک به بینایی ما کمک می کند.
کارت شماره 5 راه های کاهش و افزایش نیروی اصطکاک (رب در دفترچه یادداشت)

1. 
   کاهش زبری سطح.
2. 
   کاربرد روان کننده.
3. 
   جایگزینی نیروی اصطکاک لغزشی با نیروی اصطکاک غلتشی.
4. 
   کاربرد بلبرینگ.

1. 
   افزایش زبری سطح.
2. 
   افزایش فشار روی سطح.

تست(کارت شماره 6)
تست
1) چه نیرویی مانع حرکت کابینت سنگین می شود؟

الف. نیروی اصطکاک لغزشی ب.نیروی اصطکاک استاتیک. ب. جاذبه

2) هنگام روانکاری سطوح مالش، نیروی اصطکاک….

که در . کاهش می دهد

3) هنگامی که یخ وجود دارد، پیاده روها با ماسه پاشیده می شوند. در عین حال اصطکاک کف کفش روی یخ...

الف- تغییر نمی کند ب . افزایشب- کاهش می یابد

4) سطح کفش آجدار است و نیروی اصطکاک .....

الف- تغییر نمی کند ب. افزایشب- کاهش می یابد

5) گاهی قبل از کوبیدن میخ به تخته، آن را با روغن روغن کاری می کنند، در حالی که نیروی اصطکاک......

الف- تغییر نمی کند ب- افزایش می یابد که در. کاهش می دهد

شعر "اصطکاک":

من از این اصطکاک خسته شدم! فقط دیگه حوصله ندارم!

من مدام در مورد او یاد می گیرم! چگونه می توان؟ نمی خواهم!

کتاب درسی را می بندم. به رختخواب می روم و همه چیز را فراموش می کنم.

من صلح را پیش بینی می کنم. من فقط یک خواب عجیب می بینم:

من ناگهان تصویری را مشاهده می کنم - حتی نیمی از اصطکاک وجود ندارد.

دنیای بدون اصطکاک، دوستان، تغییر کرده است.

رهگذری را می بینم که روی یخ می لغزد،

و هر ماشینی اینرسی را می دانست، به نظر می رسد،

و هیچ جا کم نکرد.

نخ های پارچه شروع به لیز خوردن کردند و لباس ها فورا از هم جدا شدند.

آن معجزات مرا شگفت زده کرد. ظاهراً واقعاً مشکل ایجاد شده است.

فریاد می زنم که بدون شک همه چیز بدون اصطکاک بد است.

همه گره ها باز می شوند، اشیاء در حال سقوط هستند.

من به گوشه ها می چسبم - همه چیز می لغزد. "شما کجا هستید؟

من فقط از رویا شگفت زده شدم - ببین، کتاب درسی خود به خود باز شد،

برای من مفید است که همه چیز را در مورد نیروی اصطکاک یاد بگیرم.
پس بچه ها بیایید جمع بندی کنیم، به صفحه نمایش توجه کنید!!

5. جمع بندی (ارائه)

- امروز در کلاس چه چیز جدیدی یاد گرفتید؟

چگونه دانش به دست آمده در درس را در زندگی خود به کار خواهید برد.

6. تکالیف

با استفاده از کلمات: اصطکاک لغزشی، اصطکاک استاتیک، اصطکاک غلتشی، یک مقاله کوتاه در مورد اصطکاک بنویسید.