Didėjančios ir mažėjančios trinties pavyzdžiai. „Trintis yra naudinga ir žalinga

Technologijoje, siekiant sumažinti sausos trinties jėgų įtaką tarp paviršių, įvedamas tepalas (klampus skystis, sukuriantis ploną sluoksnį tarp kietų paviršių).

Tepimo efektas – tarp besitrinančių paviršių įvedamas klampaus skysčio sluoksnis, kuris užpildo visus paviršiaus nelygumus ir, prie jų prilipęs, suformuoja du besitrinančius skysčio sluoksnius.

Todėl vietoj trinties tarp dviejų kietų paviršių tepimo metu susidaro vidinė skysčio trintis, kuri yra žymiai mažesnė nei dviejų kietų paviršių išorinė trintis. Tepalinių alyvų naudojimas sumažina trintį 8-10 kartų. Tipiškas tepimo prasmės pavyzdys yra greitojo čiuožėjo bėgimas. Dėl jėgos, kurią čiuožėjas veikia čiuožyklos ašmenis, sniegas ištirpsta ir po čiuožykla atsiranda vanduo, kuris čiuožytojui pabėgus ir dingus slėgiui vėl užšąla. Tačiau mechanizmų tepimui vanduo netinka, nes dėl mažo klampumo jis būtų išspaustas iš nelygumų tarpo tarp besitrinančių paviršių.

Visos mašinos turi vieną bendrą bruožą: visose jose kažkas sukasi. Ir visur yra neatskiriama pora – ašis ir jos atrama – guolis

Kadangi riedėjimo trinties jėgos yra žymiai mažesnės nei slydimo trinties jėgos, mašinose ir mechanizmuose dažniausiai slydimo guoliai pakeičiami riedėjimo guoliais.

Guolis susideda iš dviejų žiedų. Vienas iš jų – vidinis – tvirtai pritvirtintas prie ašies ir sukasi kartu su ja. Kitas išorinis žiedas yra tvirtai prispaustas tarp pagrindo ir guolio dangtelio.

Šie žiedai – spaustukai turi apdirbtus griovelius savo paviršiuose, nukreiptuose vienas į kitą. Tarp spaustukų yra plieniniai rutuliai. Kai guolis sukasi, rutuliukai rieda išilgai griovelių narveliuose.

Kuo geriau poliruoti vikšrų ir kamuoliukų paviršiai, tuo mažesnė trintis. Kad rutuliukai nesubėgtų į vieną krūvą, jie atskiriami separatoriumi. Separatoriai dažniausiai gaminami iš plastiko, plieno arba bronzos.

Sukant tokiame guolyje atsiranda riedėjimo trintis. Trinties nuostoliai rutuliniame guolyje yra 20-30 kartų mažesni nei slydimo guolio! Riedėjimo guoliai gaminami ne tik rutuliniais, bet ir įvairių formų ritinėliais. Be riedėjimo guolių šiuolaikinė pramonė ir transportas neįmanomi.

Šiuo metu plačiai naudojamas trinties mažinimo būdas judant transporto priemonėms, pavyzdžiui, oro pagalvė.

Oro pagalvė – tai suspausto oro sluoksnis po transporto priemone, pakeliantis ją virš vandens ar žemės paviršiaus. Suspausto oro sluoksnis sukuriamas ventiliatoriais. Trinties nebuvimas ant paviršiaus sumažina pasipriešinimą judėjimui. Tokio laivo gebėjimas judėti per įvairias kliūtis sausumoje arba per bangas vandenyje priklauso nuo kėlimo aukščio.

Pirmąją tokio orlaivio idėją išsakė K.E. Ciolkovskis 1927 m. savo darbe „Oro pasipriešinimas ir greitasis traukinys“. Tai beratis greitasis, kuris veržiasi per betoninį kelią, pasikliaudamas oro pagalve – suspausto oro sluoksniu.

Trintis vaidina svarbų vaidmenį kasdieniame gyvenime. Į šią jėgą reikia atsižvelgti projektuojant įvairiausias technines sistemas, kurių veikimo principas pagrįstas tiesioginiu judančių dalių kontaktu. Trintis ne visada yra žalingas veiksnys, tačiau dažniausiai kūrėjai stengiasi ją sumažinti įvairiais būdais.

Instrukcijos

Paprasčiausiu atveju pabandykite pakeisti besiliečiančių objektų paviršių šiurkštumo laipsnį. Tai galima pasiekti šlifuojant. Kūnai, kurių sąveikaujantys paviršiai yra lygūs ir blizgūs, vienas kito atžvilgiu judės daug lengviau.

Jei įmanoma, pakeiskite vieną iš kontaktinių paviršių tokiu, kurio trinties koeficientas yra mažesnis. Tai gali būti dirbtinė velėna – pavyzdžiui, teflonas turi vieną mažiausių trinties koeficientų, lygų 0,02. Lengviau pakeisti tą sistemos elementą, kuris atlieka įrankio vaidmenį.

Naudokite tepalus įterpdami juos tarp besitrinančių paviršių. Šis būdas naudojamas, pavyzdžiui, slidinėjant, kai ant slidžių darbinio paviršiaus užtepamas specialus parafininis tepalas, atitinkantis sniego temperatūrą. Kitose techninėse sistemose naudojami tepalai gali būti skysti (alyva) arba sausi (grafito milteliai).

Apsvarstykite galimybę naudoti „dujinį tepimą“. Mes kalbame apie vadinamąją „oro pagalvę“. Tokiu atveju trinties jėga sumažinama sukuriant oro srautą tarp anksčiau besiliečiančių paviršių. Metodas naudojamas projektuojant visureigius automobilius, skirtus įveikti sudėtingą reljefą.

Jei aptariama sistema naudoja slydimo trintį, pakeiskite ją riedėjimo trintimi. Išbandykite paprastą eksperimentą. Padėkite įprastą stiklinę ant lygaus stalo paviršiaus ir pabandykite ją pajudinti ranka. Dabar padėkite stiklą ant šono ir padarykite tą patį. Antruoju atveju bus daug lengviau perkelti objektą iš jo vietos, nes pasikeitė trinties tipas.

Vietose, kur atsiranda trintis, naudokite guolius. Šie elementai leidžia pakeisti judėjimo tipą, taip žymiai sumažinant trinties nuostolius, sumažinant jo jėgą. Šis metodas yra plačiausiai naudojamas technikoje.

Iš pirmo žvilgsnio per didelė trintis yra žalinga. Tai sumažina mechanizmų efektyvumą ir susidėvi dalis. Tačiau yra atvejų, kai reikia padidinti trinties jėgą. Pavyzdžiui, kai ratai rieda, būtina pagerinti jų sukibimą su keliu. Pažiūrėkite, kaip tai galima padaryti.

Instrukcijos

Norėdami suprasti, kaip padidinti trinties jėgą, atsiminkite, nuo ko ji priklauso. Apsvarstykite formulę: Ftr=mN, kur m – trinties koeficientas, N – atramos reakcijos jėga, N. Atramos reakcijos jėga, savo ruožtu, priklauso nuo masės: N=G=mg, kur G – kūno masė, N-m – kūno masė, kg – g – laisvojo kritimo pagreitis, m/s2.

Iš formulės galime daryti išvadą, kad trinties jėga priklauso nuo trinties koeficiento. Trinties koeficientas nustatomas kiekvienai sąveikaujančių medžiagų porai ir priklauso nuo medžiagos pobūdžio bei paviršiaus kokybės.

Taigi pirmasis būdas padidinti trintį yra pakeisti slydimo paviršiaus medžiagą. Tikriausiai pastebėjote, kad su vienu batu beveik neįmanoma vaikščioti šlapiomis plytelėmis išklotomis grindimis, o kituose nejaučiate jokio diskomforto. Taip yra dėl to, kad batų padai yra pagaminti iš skirtingų medžiagų. Slidūs batai turi mažą slydimo trinties koeficientą tarp pado ir šlapios plytelės.

Antrasis būdas – padidinti paviršiaus šiurkštumą. Pavyzdys – automobiliui skirtos žieminės padangos turi ryškesnį protektorių nei vasarinės. Dėl šios priežasties automobilis gali drąsiai judėti slidžiais žiemos keliais.

Trečias būdas – padidinti masę. Kaip matyti iš formulės, trinties jėga tiesiogiai priklauso nuo masės. Tai paaiškina, kodėl kai kuriais atvejais pakrautam automobiliui lengviau išlipti iš purvo, nei lengvam. Ši taisyklė tinka esant tam tikrai dirvožemio kokybei – sunki mašina labiau nugrims į klampią, pelkėtą dirvą nei lengva.

Ketvirtasis būdas – pašalinti riebalus. Įsivaizduokite gamybos linijos konvejerį, susidedantį iš besisukančių ritinėlių, ant kurių ištemptas diržas. Konvejerio ritinėliai pradeda slysti palei juostą, jei yra nešvarūs. Šiuo atveju nešvarumai veikia kaip tepalas. Valydami mechanizmo dalis padidinsite trinties jėgą ir padidinsite įrangos efektyvumą.

Penktasis būdas yra poliravimas. Poliruodami paviršių galite padidinti trinties jėgą. Tai paaiškinama tuo, kad kai liečiasi poliruoti paviršiai, įsijungia tarpmolekulinės patrauklios jėgos. Pavyzdžiui, labai sunku perkelti du stiklo lakštus, kai jie sulenkti.

Viskas įdomu

Stabdymo jėga yra slydimo trinties jėga. Jei kūną veikianti jėga viršija didžiausią trinties jėgą, kūnas pradeda judėti. Slydimo trinties jėga visada veikia priešinga greičiui kryptimi. 1 instrukcijos, skirtos…

Trintis yra svarbi savybė, kurią turi visi žemės objektai. Jei nebūtų trinties, gyvybė planetoje tikrai būtų vystęsis pagal kokį nors kitą scenarijų ir, galbūt, būtų išvis kitokia forma. Visiems pažįstamas pasaulis...

Jei kūnas juda su pagreičiu, tai jį būtinai veikia tam tikra jėga. Jam tai yra traukos sluoksnis tam tikru laiko momentu. Realiame pasaulyje, net jei kūnas juda tolygiai ir tiesia linija, traukos jėga turi įveikti jėgas...

Stabdymo kelias – tai atstumas nuo stabdymo pradžios iki visiško automobilio ar kitokio transporto sustojimo. Jis gali skirtis priklausomai nuo transporto priemonės greičio, svorio ir paviršiaus, kuriuo ji juda, tipo. Į visa tai reikia atsižvelgti...

Jei jėga, nukreipta lygiagrečiai paviršiui, ant kurio stovi kūnas, viršija statinę trinties jėgą, tada prasidės judėjimas. Jis tęsis tol, kol varomoji jėga viršys slydimo trinties jėgą, kuri priklauso nuo koeficiento...

Ar kada susimąstėte, kodėl jūsų rankos sušyla, kai jas trinate, arba kodėl galite sukurti ugnį trindami du medžio gabalus? Atsakymas yra trintis! Kai du kūnai juda vienas kito atžvilgiu, atsiranda trinties jėga, neleidžianti tokiam judėjimui. Dėl trinties gali išsiskirti energija šilumos pavidalu, šildant rankas, užkuriant ugnį ir pan. Kuo daugiau trinties, tuo daugiau energijos išsiskiria, todėl padidinę trintį tarp judančių dalių mechaninėje sistemoje, sukursite nemažai šilumos!

Žingsniai

Trinamųjų kūnų paviršiai

Kai du kūnai juda vienas kito atžvilgiu, gali vykti šie trys procesai: kūnų paviršiaus nelygumai trukdo kūnams judėti vienas kito atžvilgiu; dėl tokio judėjimo gali deformuotis vienas arba abu kūnų paviršiai; kiekvieno paviršiaus atomai gali sąveikauti vienas su kitu. Visi minėti procesai yra susiję su trinties atsiradimu. Todėl, norėdami padidinti trintį, rinkitės medžiagas su abrazyviniu paviršiumi (pavyzdžiui, švitriniu popieriumi), su deformuojamu paviršiumi (pavyzdžiui, guma) arba su paviršiumi, turinčiu lipnumo savybių (pavyzdžiui, lipnų).

Stipriau spauskite kūnus vienas prie kito, kad padidėtų trintis, nes trinties jėga yra proporcinga jėgai, veikiančiai besitrinančius kūnus (jėga, nukreipta statmenai kūnų judėjimo vienas kito atžvilgiu krypčiai).

Jei vienas kūnas juda, sustabdykite jį. Iki šiol svarstėme slydimo trintį, kuri atsiranda kūnams judant vienas kito atžvilgiu. Slydimo trintis yra daug mažesnė nei statinė trintis, tai yra jėga, kurią reikia įveikti, kad judėtų du besiliečiantys kūnai. Todėl sunku pajudinti sunkų daiktą, nei jį valdyti, kai jis jau juda.

• Atlikite paprastą eksperimentą, kad suprastumėte skirtumą tarp slydimo trinties ir statinės trinties. Padėkite kėdę ant lygių grindų (ne kilimo). Įsitikinkite, kad ant kėdės kojų nėra guminių ar kitų pagalvėlių, kad ji neslystų. Pastumkite kėdę, kad ją pajudintumėte. Pastebėsite, kad kai kėdė pajuda, ją stumti tampa lengviau, nes slydimo trintis tarp kėdės ir grindų yra mažesnė nei statinė trintis.

1. Pašalinkite riebalus tarp dviejų paviršių, kad padidintumėte trintį. Tepalai (alyvos, vazelinas ir kt.) žymiai sumažina trinties jėgą tarp besitrinančių kūnų, nes trinties koeficientas tarp kietų kūnų yra daug didesnis nei trinties tarp kieto kūno ir skysčio.

   • Išbandykite paprastą eksperimentą. Patrinkite sausas rankas ir pastebėsite, kad jų temperatūra pakyla (jos tampa šiltesnės). Dabar sudrėkinkite rankas ir vėl jas patrinkite. Dabar ne tik lengviau susitrinate rankas, bet ir jos įkaista mažiau (arba lėčiau).

2. Atsikratykite guolių, ratų ir kitų riedėjimo kėbulų, kad atsikratytumėte riedėjimo trinties ir gautumėte slydimo trintį, kuri yra daug didesnė nei pirmoji (tad vieną kėbulą riedėti kito atžvilgiu yra lengviau nei stumti/traukti).

   • Pavyzdžiui, įsivaizduokite, kad į roges ir ant ratuoto vežimėlio dedate tos pačios masės kūnus. Vežimėlį su ratais daug lengviau judėti (riedėjimo trintis) nei roges (slydimo trintis).

3. Padidinkite skysčio klampumą, kad padidintumėte trinties jėgą. Trintis atsiranda ne tik judant kietoms medžiagoms, bet ir skysčiuose bei dujose (atitinkamai vandenyje ir ore). Trintis tarp skysčio ir kietos medžiagos priklauso nuo kelių faktorių, pavyzdžiui, skysčio klampumo – kuo didesnis skysčio klampumas, tuo didesnė trinties jėga.

   Vilkite

   1. Padidinkite kūno paviršiaus plotą. Kaip minėta aukščiau, kai kietieji kūnai juda skysčiuose ir dujose, taip pat atsiranda trinties jėga. Jėga, kuri neleidžia kūnams judėti skysčiuose ir dujose, vadinama pasipriešinimu (kartais vadinama oro pasipriešinimu arba atsparumu vandeniui). Vilkimas yra didesnis didėjant kūno paviršiaus plotui, kuris yra nukreiptas statmenai kūno judėjimo per skystį ar dujas krypčiai.

      • Pavyzdžiui, paimkite 1 g sveriančią granulę ir tokios pat masės popieriaus lapą ir vienu metu atleiskite. Granulė iškart nukris ant grindų, o popieriaus lapas pamažu kris žemyn. Čia aiškiai matomas tempimo principas – popieriaus paviršiaus plotas yra daug didesnis nei granulės, todėl oro pasipriešinimas didesnis ir popierius lėčiau krenta ant grindų.

   2. Naudokite kūno formą su dideliu pasipriešinimo koeficientu. Remiantis statmenai judesiui nukreipto kūno paviršiaus plotu, priekinį pasipriešinimą galima vertinti tik bendrai. Įvairių formų kūnai skirtingai sąveikauja su skysčiais ir dujomis (kūnams judant per dujas ar skystį). Pavyzdžiui, apvali plokščia plokštė turi didesnį pasipriešinimą nei apvali sferinė plokštė. Įvairių formų kūnų pasipriešinimą apibūdinantis dydis vadinamas pasipriešinimo koeficientu.

      Naudokite mažiau supaprastintus korpusus. Paprastai dideli kubiniai korpusai turi didelį pasipriešinimą. Tokie korpusai turi stačiakampius kampus ir nesismailėja link galo. Kita vertus, supaprastinti korpusai turi suapvalintus kraštus ir paprastai siaurėja link galo.

   3. Naudokite korpusus be skylių. Bet kuri kiaurymė korpuse sumažina pasipriešinimą leisdama pro angą tekėti orui arba vandeniui (skylės sumažina kūno paviršiaus plotą statmenai judėjimui). Kuo didesnės skylės, tuo mažesnis pasipriešinimas. Štai kodėl parašiutai, skirti sukurti didelį pasipriešinimą (sumažinti kritimo greitį), yra pagaminti iš stipraus, lengvo šilko arba nailono, o ne iš marlės.

      • Pavyzdžiui, galite padidinti stalo teniso irklo greitį, jei jame išgręžsite keletą skylių (kad sumažintumėte irklo paviršiaus plotą ir sumažintumėte pasipriešinimą).

   4. Padidinkite kėbulo greitį, kad padidintumėte pasipriešinimą (tai galioja bet kokios formos kūnams ir pagamintiems iš bet kokios medžiagos).

      • Kuo didesnis objekto greitis, tuo didesnis skysčio ar dujų tūris jis turi praeiti ir tuo didesnis pasipriešinimas. Kūnai, judantys labai dideliu greičiu, patiria didžiulį pasipriešinimą, todėl jie turi būti supaprastinti; kitaip pasipriešinimo jėga juos sunaikins.
   • Pavyzdžiui, apsvarstykite „Lockheed SR-71“ – eksperimentinį stebėjimo lėktuvą, pagamintą Šaltojo karo metu. Šis orlaivis galėjo skristi dideliu M = 3,2 greičiu ir, nepaisant supaprastintos formos, patyrė didžiulį pasipriešinimą (tokią, kad metalas, iš kurio buvo pagamintas orlaivio fiuzeliažas, išsiplėtė kaitinant dėl ​​trinties).
   • Atminkite, kad trintis išskiria daug energijos šilumos pavidalu. Pavyzdžiui, nelieskite automobilio stabdžių kaladėlių iškart po stabdymo!

Nepamirškite, kad didelės pasipriešinimo jėgos gali sukelti skystyje judančio kūno sunaikinimą. Pavyzdžiui, jei kelionės laivu metu į vandenį įdėsite faneros gabalą (taip, kad jo paviršius būtų nukreiptas statmenai valties judėjimui), tada greičiausiai fanera sulūžs.

Technologijoje, siekiant sumažinti sausos trinties jėgų įtaką tarp paviršių, įvedamas tepalas (klampus skystis, sukuriantis ploną sluoksnį tarp kietų paviršių).

trinties dėsnis slydimo riedėjimas

Tepimo efektas – tarp besitrinančių paviršių įvedamas klampaus skysčio sluoksnis, kuris užpildo visus paviršiaus nelygumus ir, prie jų prilipęs, suformuoja du besitrinančius skysčio sluoksnius (15 pav.)

Todėl vietoj trinties tarp dviejų kietų paviršių tepimo metu susidaro vidinė skysčio trintis, kuri yra žymiai mažesnė nei dviejų kietų paviršių išorinė trintis. Tepalinių alyvų naudojimas sumažina trintį 8-10 kartų. Tipiškas tepimo prasmės pavyzdys yra greitojo čiuožėjo bėgimas. Dėl jėgos, kurią čiuožėjas veikia čiuožyklos ašmenis, sniegas ištirpsta ir po čiuožykla atsiranda vanduo, kuris čiuožytojui pabėgus ir dingus slėgiui vėl užšąla. Tačiau mechanizmų tepimui vanduo netinka, nes dėl mažo klampumo jis būtų išspaustas iš nelygumų tarpo tarp besitrinančių paviršių.

Ryžiai. 15.

Kadangi riedėjimo trinties jėgos yra žymiai mažesnės nei slydimo trinties jėgos, mašinose ir mechanizmuose dažniausiai slydimo guoliai pakeičiami riedėjimo guoliais (16 pav.).

Ryžiai. 16.

Guolis susideda iš dviejų žiedų. Vienas iš jų – vidinis – tvirtai pritvirtintas prie ašies ir sukasi kartu su ja. Kitas – išorinis žiedas – nejudingai įspaustas tarp pagrindo ir guolio dangčio.

Šie žiedai – spaustukai turi apdirbtus griovelius savo paviršiuose, nukreiptuose vienas į kitą. Tarp spaustukų yra plieniniai rutuliai. Kai guolis sukasi, rutuliukai rieda išilgai griovelių narveliuose.

Kuo geriau poliruoti vikšrų ir kamuoliukų paviršiai, tuo mažesnė trintis. Kad rutuliukai nesubėgtų į vieną krūvą, jie atskiriami separatoriumi. Separatoriai dažniausiai gaminami iš plastiko, plieno arba bronzos.

Sukant tokiame guolyje atsiranda riedėjimo trintis. Trinties nuostoliai rutuliniame guolyje yra 20-30 kartų mažesni nei slydimo guolio! Riedėjimo guoliai gaminami ne tik rutuliniais, bet ir įvairių formų ritinėliais. Be riedėjimo guolių šiuolaikinė pramonė ir transportas neįmanomi.

Šiuo metu plačiai naudojamas trinties mažinimo būdas judant transporto priemonėms, pavyzdžiui, oro pagalvė.

Oro pagalvė (17 pav.) – tai suspausto oro sluoksnis po transporto priemone, pakeliantis ją virš vandens ar žemės paviršiaus. Suspausto oro sluoksnis sukuriamas ventiliatoriais. Trinties nebuvimas ant paviršiaus sumažina pasipriešinimą judėjimui. Tokio laivo gebėjimas judėti per įvairias kliūtis sausumoje arba per bangas vandenyje priklauso nuo kėlimo aukščio.

Ryžiai. 17

Laivo su oro pagalve veikimo schema: 1 -- pagrindiniai sraigtai; 2 -- oro srautas; 3 -- ventiliatorius; 4 -- lanksti membrana (sijonas).

Pirmąją tokio orlaivio idėją išsakė K.E. Ciolkovskis 1927 m. savo darbe „Oro pasipriešinimas ir greitasis traukinys“. Tai beratis greitasis, kuris veržiasi per betoninį kelią, pasikliaudamas oro pagalve – suspausto oro sluoksniu.

Pamokos tikslas:

• Supažindinti mokinius su trinties jėga, įtvirtinti žinias apie jėgas gamtoje. Suformuokite „trinties“ ir „trinties jėgos“ sąvokas;
• tęsti gamtos mokslų idėjų formavimąsi;
• toliau tobulinti praktinius darbo su įranga įgūdžius;
• skatinti rūpestingą prietaisų ir įrangos tvarkymą;
• prisidėti prie dorinio mokinių ugdymo pasakojimais apie mokslininkus.

Išugdyti įgūdžiai: dirbti su instrumentais, stebėti, lyginti eksperimentų rezultatus, daryti išvadas.

Pamokos tipas: sujungti.

Įranga: dinamometras; medinės kaladėlės; krovinių rinkinys; smėlio.

Demonstracinės versijos:

• Statinės ir slydimo trinties jėgos.
• Slydimo ir riedėjimo trinties jėgų palyginimas.

Pamokos eiga

1. Pagrindinių žinių atnaujinimas. Sėkmės situacijų kūrimas.

1. Priekinė apklausa:

• Kas vadinama jėga?
• Kokias jėgas jau ištyrėme?
• Kaip pateikti išsamų atsakymą apie bet kokią jėgą?
• Kokiu prietaisu galite matuoti jėgą?

1. Problemų sprendimas. (Prie lentos)

• Kokia gravitacijos jėga veikia 120 g sveriantį obuolį?
• 500 N/m standumo spyruoklė buvo ištempta 2 cm. Kokia jėga ji buvo ištempta?

1. Nustatykite, apie kokią jėgą kalbama Ya.I. knygos „Pramoginga fizika“ tekste. Perelmanas „Visi esame patyrę, kai išeiname iš namų ledinėmis sąlygomis: kiek pastangų reikia, kad nenukristų, kiek juokingų judesių turime padaryti, kad atsistotų!
2. Trinties reiškinio apraiškų gamtoje pavyzdžiai.

1. Naujos medžiagos paaiškinimas.

Pristatymas . Pamokos tema „Trinties jėga“ (1 skaidrė)

1. Įvadas į frikciją (2,3 skaidrė)

1 eksperimentas. Trinties įtaka kūnų judėjimui. Stumkite bloką išilgai tribometro plokštės. Nustatykite greito bloko sustojimo priežastį.

• Jėga, atsirandanti vieno kūno paviršiui sąveikaujant su kito paviršiumi, kūnams stovint arba judant vienas kito atžvilgiu, vadinama trinties jėga. (Vaizdo įrašas „Galia“)
• Trinties jėga žymima raide F su indeksu Ftr

1. Šiek tiek istorijos (4.5 skaidrė)

Leonardo da Vinci (1452-1519) pirmasis ištyrė trinties jėgą. Vėliau šią galią ištyrė Gilioma Amonton (1663-1705) ir Charlesas Coulombas (1736-1806). Amontonas ir Kulonas pristatė trinties koeficiento sąvoką.

1. Pažvelkime atidžiau į trinties jėgą

Yra įvairių tipų sausos trinties:

Statinė trintis(6 skaidrė). Jėga, kuri laiko spintelę vietoje, yra statinė trinties jėga. Norėdami perkelti kūną nuo atramos, turite pritaikyti jėgą. Ši jėga subalansuoja trinties jėgą. Ant nuožulnios atramos trinties jėga laiko kūną. Statinė trinties jėga gali pasiekti dideles reikšmes. (Vaizdo įrašas „Trintis ramybėje“)

Užduotis Nr.1. Trinties jėgos matavimas.

Įranga:

Darbo eiga:

• Ant tribometro lentos uždėkite medinę trinkelę su 100g apkrova, prie bloko kabliuko pritvirtinkite dinamometrą ir laikydami jį horizontaliai palaipsniui didinkite traukos jėgą.
• Padarykite išvadą.

Išvada: kol traukos jėga nedidelė, blokas lieka ramybės būsenoje. Tai reiškia, kad, be traukos jėgos, bloką veikia dar kokia nors jėga, kuri priešinasi šiai jėgai. Ši jėga vadinama statine trinties jėga.

Slydimo trintis (7 skaidrė). Kai kūnas pradeda judėti išilgai atramos, atsiranda slydimo trinties jėga, nukreipta judėjimui priešinga kryptimi.

2 užduotis. Slydimo trinties jėgos matavimas.

Įranga: strypai, svarmenų komplektas, dinamometras, liniuotė.

Darbo eiga:

• Padėkite bloką ant stalo paviršiaus. Pritvirtinkite dinamometrą prie bloko ir tolygiai traukite dinamometrą (tuo pačiu greičiu).
• Nustatykite dinamometro rodmenis. Kaip galite sumažinti trinties jėgą? Atsakymas: Trinčiai sumažinti, glotnūs trinamųjų korpusų paviršiai tepami skystu lubrikantu.
• Ant bloko pakaitomis uždėkite 1, tada 2 ir 3 svarelius ir kiekvienu atveju išmatuokite trinties jėgą.
• Įrašykite rezultatą.
• Padarykite išvadą.

Išvada: Tarp besiliečiančių kūnų molekulių atsiranda abipusės traukos jėgos, kurios yra trinties priežastis. Jei korpusai yra gerai poliruoti, trinties jėga gali tapti labai didelė.

Riedėjimo trintis(8 skaidrė). Riedėjimo trintis – tai trinties jėga, atsirandanti vienam kūnui riedant kito paviršiumi. (vaizdo įrašas „Riedėjimo trinties jėga“).

Technologijoje dažnai naudojamas tepalas, skirtas sumažinti sausos trinties jėgas, arba slydimo trintis pakeičiama riedėjimo trintimi (naudojami guoliai). Riedėjimo trinties jėga yra daug mažesnė nei slydimo trintis.

Užduotis Nr. 3: Riedėjimo trinties jėga visada mažesnė už slydimo trinties jėgą.

Įranga: kaladėlė, dinamometras, volelis (vietoj volelio galima paimti kaladėlę ir medinius pieštukus), liniuotė.

Darbo eiga:

• Surinkite instaliaciją (1 pav.). (Jeigu neturite volelio, blokelį galite uždėti ant medinių pieštukų). Užrašykite trinties jėgos reikšmes
• Surinkite instaliaciją (2 pav.). Užrašykite trinties jėgos reikšmes

1 pav.	2 pav.

• Palyginkite vertes ir padarykite išvadą.

(Vaizdo įrašas „Skirtumas tarp trinties jėgų“)

1. Kitos trinties jėgos.

Kai kietosios medžiagos juda skysčiuose, atsiranda klampios trinties jėga. Klampios trinties dydis priklauso nuo kūno formos, skysčio tipo ir kūno greičio.

1. Trinties jėgos ypatumai

• atsiranda, kai susiliečia du judantys kūnai
• veikia lygiagrečiai kūnų kontaktiniam paviršiui
• nukreiptas prieš kūno judėjimą

1. Ar turėtume atsikratyti trinties? (9,10,11 skaidrė)

Įsivaizduokime savo gyvenimą be trinties (pokalbis su studentais)

1. Refleksinis-įvertinamasis etapas:

1. Atsakykite į klausimus:

• Kodėl bet koks pajudėjęs kūnas galiausiai sustoja?
  Atsakymas: Judantį kūną veikia slydimo trinties jėga, kuri nukreipta prieš judėjimą ir sumažina kūno greitį.
• Kodėl roges perkelti sunkiau nei nešti?
  Atsakymas: Statinės trinties jėga judant iš rogių vietos yra didesnė už slydimo trinties jėgą.
• Kodėl statinė ridenama ir nenešama?
  Atsakymas: Šiuo atveju slydimo trinties jėga pakeičiama riedėjimo trinties jėga, kuri yra žymiai mažesnė
• Kaip galite sumažinti trintį?
  Atsakymas: Tepimas sumažina trintį ir kėbulo slydimą pakeičia riedėjimu. Riedėjimo trinties jėga yra mažesnė už slydimo trinties jėgą.
• Kaip padidinti trintį?
  Atsakymas: Padarykite paviršių nelygų (šiurkštų) arba padidinkite slėgį.

1. Paaiškinkite posakius apie trintį:

• "Jei jo nepatepsite, neisite."
• "Tai ėjo kaip iš laikrodžio."
• „Kas yra apvalus, lengvai rieda“.
• „Slidės slysta su oru.
• „Pjaukite, pjaukite, kol rasa, šalin su rasa – ir grįšime namo“.

1. Apibendrinkime mūsų pamoką:

• Kokį reiškinį tyrėme?
• Kokios yra trinties priežastys?
• Nuo ko priklauso trintis?
• Kokie būdai sumažinti ir padidinti trintį?
• Ar trintis priklauso nuo aplinkos, kurioje ji atsiranda?
• Kokios trinties rūšys egzistuoja aplink mus?
• Kokie fiziniai dydžiai apibūdina kiekvieną trinties tipą?
• Kas tau patiko pamokoje? (12 skaidrė)
• Kas buvo sunku?

1. Namų darbai:

1. §16-17; pastraipos klausimai; 10 skirtingų trinties jėgos pasireiškimų pavyzdžių (rasti iš papildomos literatūros). Parašykite esė tema: „Jei nebūtų trinties jėgos“.
2. Aukštas lygis. Iššūkiai išradingumui:

• Ant stalo stovi krūva knygų. Kas lengviau: ištraukti apatinę knygelę laikant kitas, ar perkelti visą krūvą traukiant apatinę?
• Koks ratų trinties koeficientas kelyje, jei 1 toną sveriančio automobilio traukos jėga yra 500 N?