Bu deneyde sürtünmenin rolü nedir? İnsan yaşamındaki sürtünme kuvveti - belge

Semt bilimsel konferansöğrenciler "Genç Girişimi".

"Doğa Bilimleri" Bölümü.

Belediye Eğitim Kurumu

"Ortalama ortaokulİle. Demyas"

"Hayatımızdaki sürtünme kuvveti"

Belediye eğitim kurumu "Ortaokul ile. Demyas",

Lukaşeviç İvan.

Başkan: fizik öğretmeni

Amaç: Sürtünme kuvvetinin hayatımızda nasıl bir rol oynadığını, bir kişinin bu fenomen hakkında nasıl bilgi edindiğini, doğasının ne olduğunu bulmak.

Görevler: izleme tarihi deneyim bu olgunun kullanımı ve uygulaması hakkında kişi: sürtünme olgusunun doğasını, sürtünme yasalarını öğrenin; doğrulamak için deneyler yapmak; sürtünme kuvvetinin kalıpları ve bağımlılıkları; düşün ve yarat gösteri deneyleri sürtünme kuvvetinin normal basınç kuvvetine, temas eden yüzeylerin özelliklerine, hıza bağımlılığını kanıtlamak bağıl hareket tel.

Bir grup kamuoyu araştırmacısının raporu

Amaç: Sürtünme olgusunun veya yokluğunun hayatımızda nasıl bir rol oynadığını göstermek; şu soruyu cevaplayın: "Biz (sıradan insanlar) bu fenomen hakkında ne biliyoruz?"

Grup, sürtünme kuvvetinin, dinlenmenin, yuvarlanmanın ve kaymanın tezahür ettiği atasözleri, sözler ve masallar üzerinde çalıştı ve sürtünmenin kullanımı ve sürtünmeyle mücadele yolları konusunda insan deneyimini inceledi.

Atasözleri ve sözler:

Kar olmayacak, iz kalmayacak. Daha sessiz sürerseniz yola devam edersiniz. Dağda sessiz bir araba olacak. Suya karşı yüzmek zordur. Eğer binmeyi seviyorsanız kızak taşımayı da seviyorsunuz. Sabır ve çalışma her şeyi mahvedecektir. Araba uzun süredir katran yemediği için ötmeye başladı. İpekle diktiği yalanını söylüyor.

"Kolobok" - yuvarlanma sürtünmesi.

(“Kolobok orada yattı, orada yattı, onu aldı ve sonra pencereden banka, banktan zemine, zemin boyunca kapıya doğru yuvarlandı, eşiğin üzerinden atladı - ve koridora doğru yuvarlandı . ..

"Şalgam" - statik sürtünme.

"Rock-hen" - statik sürtünme

(“Fare koştu, kuyruğunu salladı, yumurta yuvarlandı, düştü ve kırıldı”)

"Ayı kayması" - kayma sürtünmesi.

Sürtünme, çocukluğumuzdan beri, kelimenin tam anlamıyla her adımda bize eşlik eden ve bu nedenle çok tanıdık ve farkedilmez hale gelen bir olgudur.

Bir bozuk para alıp pürüzlü bir yüzeye sürelim. Direnci açıkça hissedeceğiz - bu sürtünme kuvvetidir. Şimdi daha hızlı hareket edersek, madeni para ısınmaya başlayacak ve bize sürtünmenin ısı ürettiğini hatırlatacaktır; bu, Taş Devri insanı tarafından bilinen bir gerçektir, çünkü insanlar ateş yakmayı ilk kez bu şekilde öğrendiler.

Sürtünme bize kitapların ve defterlerin masadan düşmesinden, masanın bir köşeye çarpana kadar kaymasından ve kalemin parmaklarımızın arasından kaymasından korkmadan yürüme, oturma ve çalışma fırsatı verir.

Sürtünme stabiliteyi arttırır. Marangozlar, masa ve sandalyelerin yerleştirildikleri yerde kalması için zemini düzleştiriyor.

Ancak buz üzerindeki küçük sürtünme teknik olarak başarıyla kullanılabilir. Bunun kanıtı, kerestenin kesim alanından başka bir yere taşınması için düzenlenen sözde buz yollarıdır. demiryolu veya rafting noktalarına. Pürüzsüz buz raylarına sahip böyle bir yolda iki at, 70 tonluk kütük yüklü bir kızağı çekiyor.

Sürtünme sadece hareketi frenlemek değildir. Bu aynı zamanda ana sebep teknik cihazların aşınması ve yıpranması, insanın uygarlığın şafağında da karşılaştığı bir sorundur.

Teknik cihazların aşınma ve yıpranmasına karşı mücadele verdiğimiz çağımızda en önemli şey bu. mühendislik problemi Başarılı çözümü, on milyonlarca ton çelik ve demir dışı metalden tasarruf sağlayacak ve bunlara yönelik birçok makine ve yedek parçanın üretimini keskin bir şekilde azaltacak.

Zaten eski zamanlar mühendislerin emrindeydi en önemli araç Katı veya zeytinyağıyla yağlanan değiştirilebilir metal kaymalı yatak ve hatta bir rulman gibi mekanizmaların kendilerindeki sürtünmeyi azaltmak için.

Dünyanın ilk yataklarının tufan öncesi Sümer arabalarının akslarını destekleyen kemer halkaları olduğu düşünülüyor.

Değiştirilebilir metal astarlı rulmanlar iyi biliniyordu Antik Yunanistan kuyu kapılarında ve değirmenlerde kullanıldıkları yer.
Sürtünme elbette hayatımızda olumlu bir rol oynuyor ama aynı zamanda özellikle kışın buzlanma döneminde bizim için de tehlikeli. İşte hastanenin bize söylediği veriler; Aralık – Ocak aylarında tıbbi yardıma başvuranların sayısı, sadece 15-17 yaş arası okul çocukları – 6 kişi. Çoğunlukla teşhis edilir: kırıklar, çıkıklar, morluklar. Yardım isteyenler arasında yaşlılar da var.

Grup ayrıca aşağıdaki soruların sorulduğu bir grup sakinle küçük bir sosyolojik araştırma gerçekleştirdi:

Sürtünme olayı hakkında ne biliyorsunuz? Buzlanma, kaygan kaldırımlar ve yollar hakkında ne düşünüyorsunuz? İlçe yönetimimize önerileriniz nelerdir?

Katılımcıların çoğunluğu ilk soruyu kesin olarak cevaplayamadı çünkü sürtüşme ile günlük deneyimleri arasındaki bağlantıyı göremediler.

İkinci soruya ise çocuklar ve ortaokul öğrencileri buzu sevdiklerini ve buz pateni yapabildiklerini; ve yaşlı insanlar bu olgunun tehlikesini zaten anlıyorlar.

Bir grup teorisyenin geri sayımı.

Amaçlar: Sürtünme kuvvetlerinin doğasını incelemek; sürtünmenin bağlı olduğu faktörleri araştırmak; Sürtünme türlerini düşünün.

Sürtünme kuvveti

Dolabı hareket ettirmeye kalkarsak bunun o kadar da kolay olmadığını hemen görürüz. Hareketi, bacaklarının üzerinde durduğu zeminle etkileşimi nedeniyle engellenecektir. 3 tür sürtünme vardır: Statik sürtünme, kayma sürtünmesi, yuvarlanma sürtünmesi. Bu türlerin birbirlerinden nasıl farklı olduklarını ve ortak noktalarının neler olduğunu öğrenmek istiyoruz.

Statik sürtünme

Bu fenomenin özünü bulmak için basit bir deney yapabilirsiniz. Bloğu eğimli bir tahtaya yerleştirin. Tahtanın açısı çok fazla eğilmezse blok yerinde kalabilir. Aşağı kaymasını ne engelleyecek? Dinlenme sürtünmesi.

Elimizi masanın üzerinde duran not defterine bastırıp hareket ettirelim. Defter masaya göre hareket edecek, ancak avucumuza göre duracaktır. Bu defteri hareket ettirmek için ne kullandık? Dizüstü bilgisayar ile eliniz arasında statik sürtünmenin kullanılması. Statik sürtünme, yükleri hareketli bir taşıma bandı üzerinde hareket ettirir, ayakkabı bağlarının çözülmesini önler, tahtaya çakılan çivileri tutar, vb.

Statik sürtünme kuvveti farklı olabilir. Vücudu yerinden oynatmaya çalışarak kuvvetle büyür. Ancak temas eden herhangi iki cisim için bazı maksimum değer, Dahası olamaz. Örneğin, ahşap bir tahta üzerine yerleştirilen ahşap bir blok için maksimum statik sürtünme kuvveti ağırlığının yaklaşık 0,6'sı olacaktır. Vücuda aşan bir kuvvet uygulayarak maksimum güç Statik sürtünme nedeniyle bedeni yerinden hareket ettiririz ve o hareket etmeye başlar. Statik sürtünmenin yerini kayma sürtünmesi alacaktır.

Kayma sürtünmesi

Dağdan aşağı yuvarlanan bir kızağın yavaş yavaş durmasına ne sebep olur? Kayma sürtünmesinden dolayı. Buz üzerinde kayan disk neden yavaşlar? Kayma sürtünmesi nedeniyle her zaman yana doğru yönlendirilir, ters yön vücut hareketi. Sürtünme kuvvetinin nedenleri:

Temas eden cisimlerin yüzeylerinin pürüzlülüğü. Pürüzsüz görünen yüzeylerde bile aslında her zaman mikroskobik düzensizlikler (çıkıntılar, çöküntüler) bulunur. Bir cisim diğerinin yüzeyi üzerinde kaydığında, bu düzensizlikler birbirini yakalar ve sürtünen cisimlerin temas noktalarında hareket eden moleküller arası çekime müdahale eder. Bir maddenin molekülleri arasında çok kısa mesafelerde çekim meydana gelir. Moleküler çekim, temas eden cisimlerin yüzeyinin iyi cilalandığı durumlarda kendini gösterir. Böylece, örneğin özel teknoloji kullanılarak işlenmiş, çok temiz ve pürüzsüz yüzeylere sahip iki metalin göreceli olarak kayması ile ahşap blokların birbirleriyle sürtünme kuvveti ve daha fazla kayması imkansız hale gelir.

Yuvarlanma sürtünmesi

Bir cisim başka bir cismin yüzeyinde kaymıyorsa, ancak bir tekerlek veya silindir gibi yuvarlanıyorsa, temas noktasında ortaya çıkan sürtünmeye yuvarlanma sürtünmesi denir. Dönen tekerlek yol yüzeyine bir miktar bastırılır ve ardından önünde aşılması gereken küçük bir tümsek belirir. Yuvarlanma sürtünmesine neden olan tam da yuvarlanan tekerleğin sürekli olarak öndeki tümsek üzerinden geçmek zorunda kalmasıdır. Üstelik yol ne kadar sert olursa yuvarlanma sürtünmesi de o kadar az olur. Aynı yüklerde, yuvarlanma sürtünme kuvveti, kayma sürtünme kuvvetinden önemli ölçüde daha azdır (bu, eski zamanlarda fark edilmiştir). Böylece yatak, piyano vb. gibi ağır nesnelerin bacakları makaralarla donatılmıştır. Teknolojide, bilyalı ve makaralı rulmanlar olarak da adlandırılan makaralı rulmanlar, makinelerdeki sürtünmeyi azaltmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu tür sürtünmelere kuru sürtünme denir. Kitabın neden masadan düşmediğini biliyoruz. Peki masa hafifçe eğilirse kaymasını engelleyen nedir? Cevabımız sürtünme! Sürtünme kuvvetinin doğasını açıklamaya çalışacağız.

İlk bakışta sürtünme kuvvetinin kökenini açıklamak çok basittir. Sonuçta masanın yüzeyi ve kitabın kapağı pürüzlü. Bu dokunularak hissedilebilir ve mikroskop altında yüzeyin sağlam en çok anımsatan dağlık ülke. Sayısız çıkıntı birbirine yapışarak hafifçe deforme olur ve kitabın kaymasını engeller. Dolayısıyla statik sürtünme kuvvetine, sıradan esneklikle aynı moleküler etkileşim kuvvetleri neden olur.

Masanın eğimini arttırırsak kitap kaymaya başlayacaktır.

Açıkçası, bu tüberkülozları "yontmaya" başlıyor, yırtılıyor moleküler bağlar artan yüke dayanamaz. Sürtünme kuvveti hala etki etmektedir ancak kayan sürtünme kuvveti olacaktır. Tüberkülozların “yontulmasını” tespit etmek zor değildir. Bu “talaşlanmanın” sonucu sürtünme parçalarının aşınmasıdır.

Görünüşe göre yüzeyler ne kadar iyice cilalanırsa sürtünme kuvveti o kadar az olmalıdır. İle belli bir dereceye kadar bu doğru. Taşlama, örneğin iki çelik çubuk arasındaki sürtünme kuvvetini azaltır. Ama sonsuz değil! Yüzey düzgünlüğü arttıkça sürtünme kuvveti birdenbire artmaya başlar. Bu beklenmedik ama yine de anlaşılabilir bir durum.

Yüzeyler pürüzsüzleştikçe birbirlerine daha da yakınlaşırlar.

Ancak düzensizliklerin yüksekliği birkaç moleküler yarıçapı aştığı sürece komşu yüzeylerdeki moleküller arasında etkileşim kuvveti yoktur. Sonuçta bunlar çok kısa menzilli kuvvetler. Belirli bir parlatma mükemmelliğine ulaşıldığında yüzeyler o kadar yakınlaşacak ki moleküllerin yapışma kuvvetleri devreye girecektir. Statik sürtünme kuvvetini sağlayan çubukların birbirine göre hareket etmesini engellemeye başlayacaklardır. Pürüzsüz çubuklar kaydığında, yüzeyleri arasındaki moleküler bağlar kırılır, tıpkı yumruların içindeki bağların pürüzlü yüzeylerde kırılması gibi. Moleküler bağların kopması sürtünme kuvvetleri ile elastik kuvvetler arasındaki temel farktır. Elastik kuvvetler ortaya çıktığında bu tür kopmalar meydana gelmez.

Bu nedenle sürtünme kuvvetleri hıza bağlıdır.

Popüler kitaplar ve bilim kurgu hikayeleri çoğu zaman sürtüşmenin olmadığı bir dünyanın resmini çiziyor. Bu şekilde sürtünmenin hem faydalarını hem de zararlarını çok net bir şekilde gösterebilirsiniz. Ancak sürtünmenin moleküller arasındaki etkileşimin elektriksel kuvvetlerine dayandığını unutmamalıyız. Sürtünmenin yok edilmesi aslında yıkım anlamına gelir elektriksel kuvvetler bu nedenle kaçınılmaz tamamen çöküş maddeler.

Ancak sürtünmenin doğası hakkındaki bilgi bize kendiliğinden gelmedi. Bundan önce deneysel bilim adamlarının birkaç yüzyıl boyunca yaptığı kapsamlı araştırma çalışmaları geldi. Bilgilerin tümü kolay ve basit bir şekilde kök salmadı; çoğu, tekrarlanan deneysel testler ve kanıt gerektirdi. En çok parlak beyinler Son yüzyıllarda sürtünme kuvveti modülünün birçok faktöre bağlılığı incelenmiştir: yüzeylerin temas alanı, malzeme türü, yük, yüzey düzgünsüzlüğü ve pürüzlülüğü, bağıl hız vücut hareketleri Bu bilim adamlarının isimleri: Leonardo da Vinci, Amonton, Leonard Euler, Charles Coulomb - bunlar en çok ünlü isimler ama aynı zamanda sıradan bilim çalışanları da vardı. Bu çalışmalara katılan tüm bilim adamları, sürtünme kuvvetini yenmeye yönelik çalışmaların yapıldığı deneyler yaptılar.

Tarihsel arka plan

Yıl 1500'dü. Büyük İtalyan sanatçı, heykeltıraş ve bilim adamı Leonardo da Vinci, öğrencilerini şaşırtan tuhaf deneyler yaptı.

Yerde ya sıkıca bükülmüş bir ipi ya da aynı ipi tam uzunlukta sürükledi. Şu sorunun cevabıyla ilgileniyordu: Kayma sürtünme kuvveti, hareket halindeki cisimlerin temas ettiği alana bağlı mı? O zamanın tamircileri ne olduğuna derinden ikna olmuşlardı. daha büyük alan dokunduğunuzda sürtünme kuvveti artar. Şöyle bir mantık yürüttüler: Bu tür noktalar ne kadar çoksa, güç o kadar büyük olur. Daha geniş bir yüzeyde bu tür temas noktalarının daha fazla olacağı oldukça açıktır, bu nedenle sürtünme kuvveti sürtünme cisimlerinin alanına bağlı olmalıdır.

Leonardo da Vinci şüphelendi ve deneyler yapmaya başladı. Ve şaşırtıcı bir sonuca vardım: Kayma sürtünme kuvveti, temas eden cisimlerin alanına bağlı değildir. Yol boyunca Leonardo da Vinci, sürtünme kuvvetinin gövdelerin yapıldığı malzemeye, bu gövdeler üzerindeki yükün büyüklüğüne, kayma hızına ve yüzeylerinin pürüzsüzlük veya pürüzlülük derecesine bağımlılığını inceledi. Aşağıdaki sonuçları elde etti:

1699 Fransız bilim adamı Amonton, yaptığı deneyler sonucunda aynı beş soruyu yanıtladı. İlk üçü için aynı, dördüncüsü için durum değişir. Beşincide – buna bağlı değil. İşe yaradı ve Amonton, Leonardo da Vinci'nin sürtünme kuvvetinin temas eden cisimlerin alanından bağımsızlığı hakkındaki beklenmedik sonucunu doğruladı. Ancak aynı zamanda sürtünme kuvvetinin kayma hızına bağlı olmadığı konusunda da onunla aynı fikirde değildi; kayma sürtünme kuvvetinin hıza bağlı olduğuna inanıyordu, ancak sürtünme kuvvetinin yüzeylerin pürüzlülüğüne bağlı olduğu konusunda hemfikir değildi.

On sekizinci ve on dokuzuncu yüzyıllarda bu konuyla ilgili otuza yakın çalışma vardı. Yazarları tek bir konuda hemfikirdi - sürtünme kuvveti, temas eden cisimlere etki eden normal basınç kuvvetiyle orantılıdır. Ancak diğer konularda anlaşma sağlanamadı. Deneysel gerçek, en önde gelen bilim adamlarını bile şaşırtmaya devam etti: Sürtünme kuvveti, sürtünme cisimlerinin alanına bağlı değildir.

1948 Tam üye Rus Akademisi Bilim Leonhard Euler sürtünmeyle ilgili beş soruya verdiği yanıtları yayınladı. İlk üçü öncekilerle aynıydı ancak dördüncüsünde Amont'la, beşincisinde ise Leonardo da Vinci'yle anlaştı.

1779 Makinelerin ve mekanizmaların üretime dahil edilmesiyle bağlantılı olarak sürtünme yasalarının daha derinlemesine incelenmesine acil ihtiyaç vardır. Üstün Fransız fizikçi Coulomb sürtünme problemini çözmeye başladı ve iki yılını buna adadı. Fransa limanlarından birinde bir gemi inşa tesisinde deneyler yaptı.

Kolye tüm soruları yanıtladı - evet. Genel Güç sürtünme bir dereceye kadar sürtünme cisimlerinin yüzeylerinin boyutuna bağlıdır, normal basınç kuvvetiyle doğru orantılıdır, temas eden cisimlerin malzemesine bağlıdır, kayma hızına ve sürtünme kuvvetinin pürüzsüzlük derecesine bağlıdır. yüzeyleri ovalamak. Daha sonra bilim adamları yağlamanın etkisi sorusuyla ilgilenmeye başladılar ve sürtünme türleri belirlendi: sıvı, saf, kuru ve sınır.

Doğru Cevaplar

Sürtünme kuvveti temas eden cisimlerin alanına bağlı değildir, fakat cisimlerin malzemesine bağlıdır: normal basınç kuvveti ne kadar büyük olursa sürtünme kuvveti de o kadar büyük olur. Doğru ölçümler kayma sürtünme kuvveti modülünün bağıl hızın modülüne bağlı olduğunu göstermektedir.

Sürtünme kuvveti, sürtünen yüzeylerin işlenmesinin kalitesine ve bunun sonucunda sürtünme kuvvetinin artmasına bağlıdır. Temas eden cisimlerin yüzeylerini dikkatlice cilalarsanız, aynı normal basınç kuvvetine sahip temas noktalarının sayısı artar ve dolayısıyla sürtünme kuvveti artar.

Sürtünme, temas eden cisimler arasındaki moleküler bağların aşılmasıyla ilişkilidir.

Sürtünme kuvvetlerinin rolü

Teknolojide ve günlük yaşam Sürtünme kuvvetleri büyük rol oynar. Sürtünme kuvvetleri bazı durumlarda faydalıdır, bazı durumlarda ise zararlıdır. Sürtünme kuvveti, çakılan çivileri, vidaları ve somunları tutar; kumaştaki iplikleri, atılmış düğümleri vb. tutar. Sürtünme olmadığında kıyafet dikmek, bir makine monte etmek veya bir kutuyu bir araya getirmek imkansız olacaktır.

Statik sürtünmenin varlığı, bir kişinin Dünya yüzeyinde hareket etmesine izin verir. Yürürken insan Dünya'yı geriye doğru iter, Dünya da aynı kuvvetle kişiyi ileri iter. Kuvvet, hareketli adamöne doğru, ayak tabanı ile yer arasındaki statik sürtünme kuvvetine eşittir.

Nasıl daha güçlü adam Dünyayı geriye ittiğinde bacağa uygulanan statik sürtünme kuvveti ne kadar büyük olursa kişi o kadar hızlı hareket eder.

Bir kişi Dünya'yı maksimum statik sürtünme kuvvetinden daha büyük bir kuvvetle ittiğinde bacak geriye doğru kayar ve yürümeyi zorlaştırır. Yürümenin ne kadar zor olduğunu hatırlayalım kaygan buz. Yürümeyi kolaylaştırmak için statik sürtünmeyi arttırmak gerekir. Bu amaçla kaygan yüzeye kum serpilir. Aynı durum elektrikli bir lokomotifin veya arabanın hareketi için de geçerlidir. Motora bağlı tekerleklere tahrik tekerlekleri denir.

Tahrik tekerleği, motorun ürettiği kuvvetle rayı geriye doğru ittiğinde, tekerlek eksenine uygulanan statik sürtünmeye eşit bir kuvvet, elektrikli lokomotifi veya arabayı ileri doğru hareket ettirir. Dolayısıyla tahrik tekerleği ile ray veya Dünya arasındaki sürtünme faydalıdır. Küçükse tekerlek kayar ve elektrikli lokomotif veya araba hareketsiz kalır. Örneğin çalışan bir makinenin hareketli parçaları arasındaki sürtünme zararlıdır.

Sürtünme aynı zamanda cisimleri hareketsiz tutmak veya hareket halindeyken durdurmak için de kullanılır.

İNŞAAT GRUBU RAPORU

Hedefler: gösteri deneyleri oluşturmak; Gözlemlenen olayların sonuçlarını açıklar.

Sürtünme deneyimi

Literatürü inceledikten sonra kendimiz yapmaya karar verdiğimiz birkaç deney seçtik. Deneyler tasarladık, aletler yaptık ve deneylerimizin sonuçlarını açıklamaya çalıştık. Araç ve gereç olarak aldık: 2 tripod, bir kitap, bir blok, 2 kalem, bant, 2 yumurta - biri haşlanmış, biri çiğ, danteller.

1 Numaralı Deneyim

YUVARLANMA VE KAYMA
Kitabı belli bir açıyla yerleştirin ve üzerine bir kalem yerleştirin. Kayacak mı kaymayacak mı?
Nasıl koyduğunuza bağlı. Eğimli bir yere koyarsanız kalem büyük bir eğimde bile kaymaz. Ya karşıdan karşıya geçersek?
Vay, ne yolculuk! Özellikle altıgen değil de yuvarlaksa.

Şöyle diyebilirsiniz: bir düşünün, ben de bilimsel deneyim! Bunda ilginç olan ne?
Bu deneyde ilginç olan şey, kalem yuvarlanırken sürtünmenin sürünmeye göre çok daha az olmasıdır. Yuvarlanmak sürüklemekten daha kolaydır. Veya fizikçilerin dediği gibi yuvarlanma sürtünmesi kayma sürtünmesinden daha azdır.
Bu yüzden insanlar tekerleği icat etti. Antik çağda tekerlekler yoktu ve yaz aylarında bile kızaklarda yük taşıyorlardı. Birinin duvarında Antik tapınak Mısır'da bir resim oyulmuş: büyük bir taş heykel bir kızak üzerinde yerde taşınıyor.

YUMURTADA FREN
Çiğ yumurtayı ince bir ipe asın. Dantelin dikey yumurtadan kaymasını önlemek için, dantelin bulunduğu yerlere küçük parçalar yapıştırarak yapışkan bir sıva kullanın.
Yakınına haşlanmış bir yumurta asın. Her bir danteli bir yumurta ile aynı sayıda dönüşle bir yönde çevirin. Bağcıklar büküldüğünde aynı anda yumurtaları da bırakın. Haşlanmış yumurtanın çiğ olandan farklı davrandığını göreceksiniz: çok daha hızlı dönüyor. Çiğ yumurtanın akı ve sarısı sabit bir durumu korumaya çalışır (ataletlerinin ortaya çıktığı yer burasıdır) ve kabuğa sürtünmeleri nedeniyle dönüşünü yavaşlatırlar.
Haşlanmış yumurtanın beyazı ve sarısı artık sıvı maddeler kabukla birlikte bir bütün olarak sunulurlar, böylece frenleme olmaz ve yumurta daha hızlı döner.
Bu deney, yumurtaları asmadan yapılabilir: parmaklarınızla büyük bir tabağa yuvarlamanız yeterlidir.

Proje sonuçlarına dayalı sonuçlar

İnsanların sürtünme olgusu hakkında deneysel olarak elde edilen bilgileri uzun süredir kullandıklarını öğrendik. XY - XYI yüzyıllarından başlayarak, bu fenomen hakkındaki bilgiler bilimsel hale geldi: Sürtünme kuvvetinin birçok faktöre bağımlılığını belirlemek için deneyler yapıldı ve modeller belirlendi.

Artık sürtünme kuvvetinin neye bağlı olduğunu ve onu neyin etkilemediğini tam olarak biliyoruz. Daha spesifik olarak sürtünme kuvveti şunlara bağlıdır: yüke veya vücut ağırlığına; temas eden yüzeylerin türüne göre; cisimlerin göreceli hareket hızı; düzgünsüzlüğün boyutuna veya yüzey pürüzlülüğüne bağlıdır. Ancak temas alanına bağlı değildir.

Artık maddenin yapısının pratikte gözlemlenen tüm modellerini moleküller arasındaki etkileşim kuvvetiyle açıklayabiliriz.

Bir dizi deney yaptık, bilim adamlarıyla yaklaşık olarak aynı deneyleri yaptık ve yaklaşık olarak aynı sonuçları elde ettik. Yaptığımız tüm açıklamaları deneysel olarak doğruladığımız ortaya çıktı.

Bazı "zor" gözlemleri anlamaya ve açıklamaya yardımcı olmak için bir dizi deney hazırladık.

Ancak muhtemelen en önemli şey, bilgiyi kendimiz edinmenin ve sonra bunu başkalarıyla paylaşmanın ne kadar harika olduğunu fark etmemizdir.

Referanslar

Gromov: ders kitabı. 7. sınıf için M, Aydınlanma, 2000

Sürtünme nedir?, 2. baskı, M., 1963;

Mekanik ve teknolojinin cüzzamı. – M.: Eğitim, 1993

Okulların, liselerin, spor salonlarının, kolejlerin öğrencileri ve öğretmenleri için interaktif “Fizik, 7-11. Sınıflar” kursu kendi kendine çalışma fizik. "Fizikon" 2005.

Peryshkin. 7. sınıf Ders Kitabı - M.: Bustard, 1999

Eğlenceli fizik. - M.: Eğitim 1987.

Fizik. İnsan. Çevre. - M.: Eğitim, 1996.

kedilerin dört bacağı vardır // Bilim ve Yaşam, 2007, Sayı. 11

Dünyayı keşfediyorum: Çocuk ansiklopedisi: Fizik./Derleyen M.: AST"

Sanal okul “Cyril ve Methodius”, 2000. “Cyril ve Methodius'tan fizik dersleri.

Sürtünme kuvveti

Türler

Temas eden iki cismin göreceli hareketinin varlığında, etkileşimleri sırasında ortaya çıkan sürtünme kuvvetleri aşağıdakilere ayrılabilir:

• Kayma sürtünmesi- temas eden/etkileşen cisimlerden birinin diğerine göre öteleme hareketi sırasında ortaya çıkan ve bu cisim üzerinde kayma yönünün tersi yönde etki eden bir kuvvet.
• Yuvarlanma sürtünmesi- temas eden/etkileşen iki cisimden birinin diğerine göre yuvarlanması durumunda ortaya çıkan kuvvet momenti.
• Statik sürtünme- temas eden iki cisim arasında ortaya çıkan ve bağıl hareketin oluşmasını önleyen bir kuvvet. Temas eden iki cismi birbirine göre hareket ettirmek için bu kuvvetin üstesinden gelinmesi gerekir. Temas eden cisimlerin mikro hareketleri sırasında (örneğin deformasyon sırasında) meydana gelir. Olası göreceli hareket yönünün tersi yönde hareket eder.

Etkileşim fiziğinde sürtünme genellikle ikiye ayrılır:

• kuru etkileşim halindeki katılar herhangi bir ek katman/yağlayıcı madde (katı maddeler dahil) ile ayrılmadığında yağlayıcılar) pratikte çok nadir görülen bir durumdur. karakteristik ayırt edici özellik kuru sürtünme - önemli bir statik sürtünme kuvvetinin varlığı;
• sınır temas alanı katmanlar ve bölümler içerebildiğinde farklı nitelikte(oksit filmler, sıvı vb.) - kayma sürtünmesinin en yaygın durumu.
• karışık temas alanı kuru ve sıvı sürtünme alanları içerdiğinde;
• sıvı (viskoz) değişen kalınlıkta bir katı (grafit tozu), sıvı veya gaz (yağlayıcı) tabakası ile ayrılan cisimlerin etkileşimi sırasında - kural olarak, katı cisimler bir sıvıya daldırıldığında, yuvarlanma sürtünmesi sırasında meydana gelir, viskoz miktarı sürtünme ortamın viskozitesi ile karakterize edilir;
• elastohidrodinamik, Ne zaman hayati Yağlayıcıda iç sürtünme vardır. Göreceli hareket hızları arttığında ortaya çıkar.

Sürtünme etkileşim bölgesinde meydana gelen fiziksel ve kimyasal süreçlerin karmaşıklığından dolayı sürtünme süreçleri temelde klasik mekaniğin yöntemleri kullanılarak tanımlanamaz.

Amonton-Coulomb yasası

Sürtünmenin temel özelliği sürtünme katsayısı etkileşimli gövdelerin yüzeylerinin yapıldığı malzemeler tarafından belirlenir.

En basit durumlarda sürtünme kuvveti ve normal yük (veya kuvvet) normal reaksiyonlar) eşitsizlikle ilişkilidir

ancak göreceli hareketin varlığında eşitliğe dönüşüyor. Bu ilişkiye Amonton-Coulomb yasası denir.

Yapışmayı dikkate alan Amonton-Coulomb yasası

Çoğu malzeme çifti için sürtünme katsayısı değeri 1'i geçmez ve 0,1 - 0,5 aralığındadır. Sürtünme katsayısı 1'i aşarsa temas eden cisimler arasında bir kuvvet var demektir yapışma ve sürtünme katsayısını hesaplama formülü şu şekilde değişir:

Uygulama değeri

Mekanizmalarda ve makinelerde sürtünme

Çoğu geleneksel mekanizmada (içten yanmalı motorlar, arabalar, dişliler vb.) sürtünme önemli bir rol oynar olumsuz rol mekanizmanın verimliliğini azaltır. Sürtünme kuvvetini azaltmak için çeşitli doğal ve sentetik yağlar ve yağlayıcılar kullanılır. İÇİNDE modern mekanizmalar Bu amaçla parçaların üzerine kaplamaların (ince filmlerin) püskürtülmesi de kullanılmaktadır. Mekanizmaların minyatürleştirilmesi ve mikroelektromekanik sistemlerin (MEMS) ve nanoelektromekanik sistemlerin (NEMS) oluşturulmasıyla, mekanizmaya etki eden kuvvetlere kıyasla sürtünme miktarı artar ve çok önemli hale gelir ve aynı zamanda geleneksel yağlayıcılar kullanılarak azaltılamaz. Bu alandaki mühendislerin ve bilim adamlarının teorik ve pratik ilgisi önemli. Sürtünme problemini çözmek için triboloji ve yüzey bilimi çerçevesinde bunu azaltacak yeni yöntemler oluşturulmaktadır ( İngilizce).

Yüzey kavrama

Sürtünmenin varlığı yüzey boyunca hareket etme yeteneği sağlar. Yani yürürken sürtünmeden dolayı tabanın zemine yapışması, zeminden itme ve ileri hareket ile sonuçlanır. Aynı şekilde bir arabanın (motosiklet) tekerleklerinin yol yüzeyine yapışması sağlanır. Özellikle bu tutuşun iyileştirilmesini artırmak için lastikler için yeni şekiller ve özel kauçuk türleri geliştirilmekte ve yarış arabalarına kanatlar takılarak arabayı piste daha sıkı bastırmaktadır.

Ayrıca bakınız

Dergiler

• Sürtünme, Aşınma, Yağlama, sürtünmeyle ilgili bir dergi.
• Sürtünme ve Aşınma sürtünme üzerine bir dergi yayınlandı Ulusal Akademi 1980'den beri Belarus Bilimleri
• Triboloji Dergisi, uluslararası dergi sürtünme hakkında.
• Giymek, sürtünme ve aşınma üzerine uluslararası bir dergi.
• Sürtünme katsayısı tabloları, sayısal değerler sürtünme katsayıları.

Edebiyat

• Deryagin B.V. Sürtünme nedir? M.: Yayınevi. SSCB Bilimler Akademisi, 1963.
• Kragelsky I.V., Shchedrov V.S. Sürtünme biliminin gelişimi. Kuru sürtünme. M.: Yayınevi. SSCB Bilimler Akademisi, 1956.
• Frolov, K.V. (ed.) Modern triboloji: Sonuçlar ve beklentiler. LKI, 2008.
• Bowden F.P., Tabor D. Katıların Sürtünmesi ve Yağlanması. Oxford Üniversitesi Basın, 2001.
• Persson Bo N.J.: Sürtünme Sürtünmesi. Fiziksel Prensipler ve Uygulamalar. Springer, 2002.
• Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Nanotribologie bis zur numerischen Simülasyonunun Ein Lehr- und Anwendungsbuch'u, Springer, 2009.
• Rabinowicz E. Malzemelerin Sürtünmesi ve Aşınması. Wiley-Interscience, 1995.

Bağlantılar

Wikimedia Vakfı.

Eş anlamlılar

Diğer sözlüklerde “Sürtünme” nin ne olduğunu görün: Sürtünme - – hem hareketsiz hem de karşılıklı hareket halindeki cisimlerin temas yüzeyinde meydana gelen bir süreç. … …

Yapı malzemelerinin terimleri, tanımları ve açıklamaları ansiklopedisi

Diğer sözlüklerde “Sürtünme” nin ne olduğunu görün: Modern ansiklopedi - iki temas eden cismin temas düzleminde göreceli hareketi sırasında ortaya çıkan dış, mekanik direnç. Direnç kuvveti cisimlerin bağıl hareketinin tersi yönündedir ve sürtünme kuvveti olarak adlandırılır. Sürtünme... ...

Resimli Ansiklopedik Sözlük SÜRTÜNME, temas düzlemi boyunca yönlendirilen temas eden cisimlerin hareketine karşı direnç ve ayrıca yüzey boyunca akan sıvılara veya gazlara karşı direnç. Sürtünme, yüzeyi sıkıştıran kuvvetle doğru orantılıdır ve şunlara bağlıdır: ... ...

Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük SÜRTÜNME, sürtünme, bkz. 1. yalnızca birimler Nesnelerin birbirine sürtünme durumu, bir nesnenin onunla yakın temas halinde olan diğerinin yüzeyindeki hareketi. Makineler bir parçanın diğerine sürtünmesinden dolayı aşınır. || Harekete karşı direnç ortaya çıkıyor... Sözlük

Uşakova SÜRTÜNME, bkz. sürtünme. Dahl'ın Açıklayıcı Sözlüğü. V.I. Dal. 1863 1866…

Dahl'ın Açıklayıcı Sözlüğü SÜRTÜNME, I, bkz. 1. Bir cismin diğerinin yüzeyinde hareketini engelleyen kuvvet (özel). Sürtünme katsayısı. Kinematik t. (hareketli cisimler arasında). T. dinlenme (arasında) hareketsiz bedenler ). 2. Yakın temas halindeki bir nesnenin hareketi... ...

Ozhegov'un Açıklayıcı Sözlüğü Aerodinamik ve hidrodinamikte bir vektörün teğet bileşenleri yüzey kuvvetleri . Aerodinamik ve hidrodinamik problemlerde bir sıvı veya gazın hareketi esas alınarak incelenirse Navier Stokes denklemler kullanılırsa, akış alanının tamamında sürtünme kuvvetlerinin etkisi dikkate alınır ve...

Teknoloji ansiklopedisi

Temas halindeki cisimlerin birbirine göre hareket etmesi durumunda ortaya çıkan harekete karşı direnç. Bir cismin diğerinin üzerinden kayması sonucu ortaya çıkan kayan T. (T. 1. tür) ve yuvarlanan T. (T. 2. tür) vardır. ... ... Deniz Sözlüğü

Mekanikte ele alınan bir diğer kuvvet türü sürtünme kuvvetleridir. Bu kuvvetler, doğrudan temas halinde olduklarında cisimlerin yüzeyi boyunca etki eder.
Sürtünme kuvvetleri her durumda temas eden cisimlerin göreceli hareketini engeller. Belirli koşullar altında sürtünme kuvvetleri bu hareketi imkansız hale getirir. Ancak sürtünme kuvvetleri yalnızca cisimlerin hareketini yavaşlatmakla kalmaz. Pratik olarak önemli bazı durumlarda, bir cismin hareketi sürtünme kuvvetlerinin etkisi olmadan gerçekleşemez.
Sürtünme kuvvetlerinin önemi hareket eden bir araba örneği kullanılarak görülebilir ( Şekil 4.13). Dünya yüzeyinden tahrikli tekerleklere etki eden sürtünme kuvveti ve hava direnci kuvveti geriye doğru yönlendirilir ve hareketi ancak yavaşlatabilir. Tek kişi dış kuvvet Arabanın hızını artırabilen, tahrik tekerleklerine etki eden sürtünme kuvvetidir. Bu kuvvet olmasaydı, tahrik tekerleklerinin dönmesine rağmen araba yerinde kayardı.

Aynı şekilde ayak tabanlarımıza etki eden sürtünme kuvveti de vücudumuza hareketin başlaması veya durması için gereken ivmeyi kazandırır.
Tahrik tekerleklerini döndüren motorun çalışması ve bacak kaslarının çabaları sürtünme kuvvetlerinin ortaya çıkmasına neden olur.
Sürtünme kuvveti, kaymayı önleyerek arabayı veya aracımızı hızlandırarak yararlı bir iş yapar. kendi bedeni. Ancak motor veya bacak kaslarının çabası olmadan sürtünme nedeniyle hızın artması imkansızdır.
Böylece bir yandan hareketi engelleyen sürtünme kuvvetlerini azaltacak, motorun sürtünme yapan kısımlarını yağlayarak araca hava direncinin minimum olduğu bir şekil kazandıracak her türlü önlemi almak, diğer yandan da artırmak gerekli faydalı sürtünme, örneğin buzlu koşullarda yola kum serpmek.
Sürtünme kuvvetleri sürtünmenin durumuna bağlıdır sert yüzeyler ve sert bir cisim suda veya havada hareket ettiğinde - göreceli hareket hızına, bu cismin boyutuna ve şekline göre.
Sürtünme bize her yerde ve her yerde eşlik eden bir olgudur. Bazı durumlarda faydalıdır ve onu artırmak için mümkün olan her yolu deniyoruz. Diğerlerinde ise zararlıdır ve biz de buna öncülük ederiz

???
1. Etrafınıza bakın. görüyor musun yararlı eylem sürtünme kuvvetleri?
2. Mengene ve pense çenelerinde neden çentikler açılır?
3. Araba lastiklerinde neden kabartma desen (diş) var?

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Fizik 10. sınıf

Bu derse ilişkin düzeltmeleriniz veya önerileriniz varsa,

MBOU Gruzinovskaya Ortaokulu

Araştırma çalışması

Sürtünme ve insan yaşamındaki önemi

Tamamlayan: 7. sınıf öğrencisi

Trişeçkin Dmitry

Danışman:

Fizik öğretmeni

Petrova Tatyana İvanovna

Gruzinov, Morozovski bölgesi

Rostov bölgesi

20142015

İçerik

Giriş………………………………………………………………………………….. 3 - 4

Sürtünme kuvveti türleri………………………………………………………………………………… 4 - 6Sürtünmenin insan tarafından kullanımı.................................................................................................. 6 - 11

Pratik kısım……………………………………………………………… 11 - 29

Kayma sürtünme kuvvetinin yüke bağımlılığı……………………………… 12 - 15 Sürtünme kuvvetinin sürtünme yüzeylerinin temas alanına bağlılığı: …………………………………………………… ……………. 15 -18

Kayma sürtünme kuvvetinin işlenmiş yüzeyin kalitesine bağlılığı……………………………………………………………………….. 18 - 19

Yuvarlanma sürtünme kuvvetinin sürtünme gövdelerinin yapıldığı malzemeye bağlılığı……………. 19 - 21

Aşağıdaki malzemeler için kayma sürtünme katsayısının hesaplanması:

Ahşap üzerine ahşap, metal üzerine ahşap, plastik üzerine ahşap……………………………………………………………… 21 - 22

Kayma sürtünme kuvveti ile yuvarlanma sürtünme kuvvetinin karşılaştırılması……………………………………………. 23 - 25

Okul ayakkabılarının çeşitli yüzeylerdeki kayma sürtünme katsayısının belirlenmesi.…………………………………………………… 25 - 29

……………………………………………………………

Sonuç……………………………………………………………………………… 29

Referanslar……………………………………………………………………………… 30

Başvuru. 30

giriiş

Hayatımız hareketle bağlantılıdır farklı ortamlar: karadan, havadan ve sudan. Bu hareketin en basit şekli mekanik hareket. Nehirde su akıyor, boyunca bir tekne yüzüyor, bulutlar gökyüzünde koşuyor ve aralarında kuşlar ve uçaklar uçuyor, arabalar yollarda koşuyor ve trenler raylar boyunca koşuyor. Ancak hareketin tüm bu tezahürlerinde ortak özellik- tüm bu hareketlerde bedenler ya diğer bedenlerle ya da başka cisimlerle temasa geçer. çevre. Böyle bir temas hareketi etkilemekten başka bir şey yapamaz. Örneğin bir kızak karda yuvarlanırken, yolda herhangi bir tümsek veya engel olmasa bile sürtünmenin etkisiyle durur. Bir top, bir bilardo topu, bir namlu ve bir çocuk topu tamamen aynı şekilde durur. Sürtünme sayesinde artistik patinajcılar buz üzerinde dans eder, karmaşık piruetler yapar, bu sayede insanlar yerde yürür ve düşmezler, dairelerinde ev eşyaları ile dolu dolaplar ve büfeler vardır, nehirler akar, arabalar hareket eder ve dövülür çiviler duvarlardan düşmez.

Sürtünme, çevremizdeki birçok olayda hem yararlı hem de zararlı rol oynayarak mevcuttur.Bir araba nasıl hızlanır ve fren yaparken hangi kuvvet onu yavaşlatır? Kaygan bir yolda araba neden kayar? Parçaların hızlı aşınmasına ne sebep olur? Yüksek hızlara çıkan bir araba neden aniden duramıyor? Bitkiler toprakta nasıl kalır? Canlı bir balığı elinizde tutmak neden zordur? Kışın buzlu havalarda yaralanma ve trafik kazalarının yüksek oranda olmasını nasıl açıklayabiliriz?

Cisimlerin hareketiyle ilgili bu ve buna benzer pek çok sorunun cevabını sürtünme kanunları sağlıyor.

Bu nedenle ortaya çıkıyorsorun: Sürtünme kuvvetinin büyüklüğü neye bağlıdır?

Bu konudaki bilgi eksikliği ve sürtünme kuvvetinin özelliklerini belirleme isteği tercihi belirledikonular Araştırma “Sürtünme ve insan yaşamındaki önemi.”

Nesne Araştırma sürtünme kuvvetidir.

Gibiders Çalışma sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü etkileyen faktörleri tanımlamaktadır.

Amaç Araştırma, basınç kuvvetinin, temas eden yüzeylerin tipinin, temas eden yüzeylerin alanının, yüzey işleminin kalitesinin kayma sürtünme kuvvetinin büyüklüğü üzerindeki etkisini incelemek; kayma sürtünme kuvveti ile yuvarlanma sürtünme kuvvetinin karşılaştırılması; Okul ayakkabısı tabanlarının çeşitli yüzeylerdeki kayma sürtünme katsayısının hesaplanması.

Bu hedefe ulaşmak için aşağıdakilere karar verildi:görevler :

sorunla ilgili literatür seçimi;

sorunla ilgili literatürün incelenmesi, analizi, sentezi;

basınç kuvvetinin, temas eden yüzeylerin tipinin ve alanının kayma sürtünme kuvvetinin büyüklüğü üzerindeki etkisinin incelenmesi;

elde edilen sonuçların analizi.

Hipotez araştırma: kayma sürtünme kuvveti, basınç kuvvetine, temas eden yüzeylerin tipine ve temas eden yüzeylerin alanına bağlıdır.

Çalışma sırasında aşağıdakiler kullanıldıyöntemler araştırma:

Teorik (çalışma, analiz, literatür sentezi).

Ampirik (gözlemler, konuşmalar, ölçümler).

Yorumlayıcı (sonuçların niceliksel ve niteliksel işlenmesi).

Yenilik Çalışmanın amacı, basınç kuvvetinin, temas eden yüzeylerin türü ve alanının ve yüzey işleminin kalitesinin kayma sürtünme kuvvetinin büyüklüğü üzerindeki etkisini incelememize olanak tanıyan basit deneyler oluşturmaktır.Günlük yaşamda her gün şu gerçekle karşı karşıya kalıyoruz: gerçek doğa Neredeyse hiçbir şey bilmiyoruz. Sürtünme kuvveti Dünya'daki en yaygın olaylardan biridir; onsuz tek bir hareket bile gerçekleşemez. Ve tabii ki sürtünme kuvveti de devreye giriyor önemli rol hayatlarımızda.

Sürtünme kuvveti türleri

Diğer sözlüklerde “Sürtünme” nin ne olduğunu görün: - Bir cisim diğeriyle temas ettiğinde ortaya çıkan, cisimlerin göreceli hareketini önleyen bir etkileşim.

Temas eden iki cismin göreceli hareketinin varlığında, etkileşimleri sırasında ortaya çıkan sürtünme kuvvetleri aşağıdakilere ayrılabilir:

*Kayma sürtünmesi - etkileşen gövdelerden birinin diğerine göre öteleme hareketi sırasında ortaya çıkan ve bu gövdeye kayma yönünün tersi yönde etki eden bir kuvvet;

Dağdan aşağı yuvarlanan bir kızağın yavaş yavaş durmasına ne sebep olur? Kayma sürtünmesinden dolayı. Buz üzerinde kayan disk neden yavaşlar? Kayma sürtünmesi nedeniyle daima cismin hareket yönünün tersi yönde yönlendirilir. Kayma sürtünme kuvveti aşağıdaki formülle hesaplanır:

bilinen kayma sürtünme katsayısına ve yüzeydeki basınç kuvvetine göre.

Sürtünme kuvvetinin nedenleri:

Temas eden cisimlerin yüzeylerinin pürüzlülüğü. Pürüzsüz görünen yüzeylerde bile aslında her zaman mikroskobik düzensizlikler (çıkıntılar, çöküntüler) bulunur. Bir cisim diğerinin yüzeyi boyunca kaydığında bu düzensizlikler birbirini yakalar ve dolayısıyla hareketi engeller;

2) sürtünme cisimlerinin temas noktalarında etkili olan moleküller arası çekim. Bir maddenin molekülleri arasında çok kısa mesafelerde çekim meydana gelir. Moleküler çekim, temas eden cisimlerin yüzeylerinin iyi cilalandığı durumlarda da kendini gösterir.

*Yuvarlanma sürtünmesi - CEtkileşen iki gövdeden birinin diğerine göre yuvarlanması ve hareketli gövdenin dönüşünü engellemesi durumunda oluşan çamur.

Bir cisim başka bir cismin yüzeyinde kaymıyorsa, ancak bir tekerlek veya silindir gibi yuvarlanıyorsa, temas noktasında ortaya çıkan sürtünmeye yuvarlanma sürtünmesi denir.

Dönen tekerlek yol yüzeyine bir miktar bastırılmıştır ve bu nedenle önünde her zaman aşılması gereken küçük bir tümsek vardır. Yuvarlanma sürtünmesine neden olan tam da yuvarlanan tekerleğin sürekli olarak öndeki tümsek üzerinden geçmek zorunda kalmasıdır.
Birbirine temas eden iki cismin göreceli hareketinin yokluğunda ve bu hareketi gerçekleştirmeye çalışan kuvvetlerin varlığında, bazı durumlarda ortaya çıkar.

*Durgun haldeki sürtünme - temas eden iki cisim arasında ortaya çıkan ve bağıl hareketin oluşmasını önleyen bir kuvvet. Temas eden iki cismi birbirine göre hareket ettirmek için bu kuvvetin üstesinden gelinmesi gerekir. Olası hareket yönünün tersi yönde hareket eder.

Bloğu, tahtanın çok büyük olmayan bir eğim açısıyla eğimli bir tahta üzerine yerleştirelim. Blok yerinde kalabilir. Aşağı kaymasını ne engelleyecek? Dinlenme sürtünmesi.

Elimizi masanın üzerinde duran not defterine bastırıp hareket ettirelim. Defter masaya göre hareket edecek, ancak avucumuza göre duracaktır. Bu defteri hareket ettirmek için ne kullandık? Dizüstü bilgisayar ile eliniz arasında statik sürtünmenin kullanılması. Statik sürtünme, yükleri hareketli bir taşıma bandı üzerinde hareket ettirir, ayakkabı bağlarının çözülmesini önler, tahtaya çakılan çivileri tutar, vb.

İnsanların sürtünmeyi kullanması

İnsanoğlu ilk kez ateş üretmek için kasıtlı olarak sürtünmeyi kullandı. Ateş yakmak için insanlar keskin bir tahta sopa alıp onu tahta bir bloğa bastırıp hızla döndürdüler. Aynı zamanda sürtünme nedeniyle ısı açığa çıktı ve deliğe yerleştirilen kuru yosun alevlendi. Birçok daha modern yollar Ateş almak aynı zamanda sürtünmeyle de ilişkilidir.

Sürtünme bize kitapların ve defterlerin masadan düşmesinden, masanın bir köşeye çarpana kadar kaymasından ve kalemin parmaklarımızın arasından kaymasından korkmadan yürüme, oturma ve çalışma fırsatı verir. Sürtünme stabiliteyi arttırır. Marangozlar, masa ve sandalyelerin yerleştirildikleri yerde kalması için zemini düzleştiriyor. Buz üzerindeki küçük bir sürtünme teknik olarak büyük avantaj sağlayacak şekilde kullanılabilir. Bunun kanıtı, keresteyi kesim alanından demiryoluna veya rafting noktalarına taşımak için inşa edilen sözde buz yollarıdır. Pürüzsüz buz raylarına sahip böyle bir yolda iki at, 70 tonluk kütük yüklü bir kızağı çekiyor.

Tekerleğin görünümü aynı zamanda sürtünmenin varlığıyla da ilişkilidir. İlk başta, ağır yükler basitçe yerde sürükleniyordu, ancak daha sonra insanlar pürüzsüz nesnelerin kaba olanlara göre daha kolay hareket ettirildiğini fark ettiler ve bu nedenle yükleri bir çift pürüzsüz kütüğün üzerine yerleştirmeye başladılar. Kızak ortaya çıktı. Kısa süre sonra insanlar, kızakların altına yuvarlak kütükler koyarlarsa kızakları taşımanın daha kolay olduğunu fark ettiler. Ancak silindirlerle taşıma çok sakıncalıydı çünkü sürekli olarak ileri doğru hareket ettirilmeleri gerekiyordu. Silindirlerin yuvarlanmasını önlemek için kızağa bağlanmaya başlandı. Böylece silindirler tekerleklere ve kızaklar arabalara dönüşmeye başladı: arabalar, arabalar, arabalar, yani. tekerlekli arabalara.

Sürtünme sadece hareketi frenlemek değildir. Bu aynı zamanda teknik cihazların aşınma ve yıpranmasının da ana nedenidir; bu sorun, uygarlığın başlangıcında insanoğlunun da karşılaştığı bir sorundur.Böylece yatak, piyano vb. gibi ağır nesnelerin bacakları makaralarla donatılmıştır. Teknolojide, bilyalı ve makaralı rulmanlar olarak da adlandırılan makaralı rulmanlar, makinelerdeki sürtünmeyi azaltmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.Motor silindirlerinin duvarları boyunca kayan pistonların sürtünmesi zamanla azalır. Bunun nedeni, silindirin dökme demir duvarları ısıtıldığında, tüm dökme demirde bulunan karbonun, kurşun kalem uçlarının yapıldığı siyah parlak bir madde olan ince bir grafit filmi şeklinde yüzeylerine salınmasıdır. Bu grafit yağlayıcı görevi görür. Parçacıkları birbirleri üzerinde kolayca kayarak kayma sürtünmesini azaltır.

Ancak yapay yağlama insanlar tarafından da kullanılır, örneğin kayakların karda sürtünmesini daha da azaltmak için yüzeyleri özel bir merhemle yağlanır. Kuru karın yağlayıcı tabaka üzerindeki sürtünmesi ahşap kayaklara göre daha azdır

Sürtünme kuvveti fren yaparken arabayı durdurur, ancak statik sürtünme olmasaydı araba hareket edemezdi. Sürtünmeyi arttırmak için otomobilin lastiklerinin yüzeyi nervürlü çıkıntılarla yapılır. Yolun özellikle kaygan olduğu kış aylarında üzerine kum serpilir ve buzdan arındırılır.

Sürtünme sanata hizmet eder. Dolayısıyla yayın tellere sürtünmesi olmasaydı keman veya çello çalmak imkansız olurdu.

Sürtünme spora hizmet eder. Sürtünme olmasaydı bildiğimiz sporlar mümkün olmazdı:

Sürtünme sonucunda sürtünme yüzeyleri aşınır, bu nedenle sürtünme aletlerin bilenmesi, metal, cam, elmas, ahşap ve diğer malzemelerin yüzeylerinin taşlanması ve parlatılması işlemlerinde yaygın olarak kullanılır.

İnsan yaşamında, doğada ve teknolojide sürtünme büyük değer. Bazı durumlarda sürtünme faydalı olabilir, artırmaya çalışırlar, bazı durumlarda ise zararlı olabilir, sonra azaltmaya çalışırlar.

Pratik kısım.

Haydi keşfedelimSürtünme kuvvetinin bağlı olduğu faktörler:

Kayma sürtünme kuvvetinin belirli bir cismi başka bir cismin yüzeyine bastıran kuvvete bağımlılığı, yani. normal basınç kuvvetine göre;

Kayma sürtünme kuvvetinin temas eden cisimlerin alanına bağımlılığı;

Kayma sürtünme kuvvetinin gövdelerin yapıldığı malzemeye bağımlılığı;

Kayma sürtünme kuvvetinin sürtünme yüzeylerinin işlenme kalitesine bağımlılığı.

Kayma sürtünmesi ve yuvarlanma sürtünme kuvveti modüllerinin karşılaştırılması

Deney No. 1 Kayma sürtünme kuvvetinin yüke bağımlılığı

Laboratuvar dinamometre terazisinin değerini belirliyorum ve kancayla tahta bir bloğun ağırlığını ölçüyorum.

Bir dinamometre kullanarak bir bloğun bir cetvelin ahşap yüzeyi üzerindeki kayma sürtünme kuvvetini ölçüyorum.

Bloğun üzerine önce bir, sonra iki ve ardından her biri 100 g ağırlığında (1 N ağırlığında) üç ağırlık koyuyorum ve her seferinde ağırlıkların bulunduğu blok ahşap yüzey boyunca eşit şekilde hareket ettiğinde bir dinamometre kullanarak kayma sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü belirliyorum. hükümdarın.

Çubuk sayısı

Ağırlık,N

Sürtünme kuvveti,N

1,7

0,5

2.7

0,8

3,7

1.2

Sonuç: Deneylerden, basınç kuvveti ne kadar büyükse, kayma sürtünme kuvvetinin de o kadar büyük olduğu açıktır.

Kayma sürtünme kuvvetinin yüke bağımlılığının bir diyagramını yapıyorum

Kayma sürtünme kuvveti, N

Deney No. 2 Kayma sürtünme kuvvetinin sürtünme yüzeylerinin temas alanına bağlılığı.

Nve tahta bir bloğun üzerine tahta bir cetvel yerleştirin büyük yüz. Üzerine her biri 1 N ağırlığında üç ağırlık koyuyorum.

Bir dinamometre kullanarak, yüklü bir bloğu cetvelin yüzeyi üzerinde eşit şekilde hareket ettiriyorum.

Bir dinamometre kullanarak bir bloğun bir cetvelin yüzeyindeki kayma sürtünme kuvvetini ölçüyorum.

Ahşap bir cetvelin üzerine önce orta-büyük tarafına, sonra en küçük tarafına üç ağırlık içeren bir tahta blok yerleştiriyorum ve yine dinamometre kullanarak kayma sürtünme kuvvetini ölçüyorum.

Ölçümler tabloda sunulmaktadır:

Bloğun kenarının alanı, cm 2

Kayma sürtünme kuvveti, N

168

1,2

1,1

1,2

Sonuç: Deney, kayma sürtünme kuvvetinin temas eden yüzeylerin alanı arttıkça değişmediğini göstermektedir. Bu, yüzey alanına bağlı olmadığı anlamına gelir.

Kayma sürtünme kuvvetinin temas eden yüzeylerin alanına bağımlılığının bir diyagramını yapıyorum.

Kayma sürtünme kuvveti, N

Yüz alanı, cm2

Deney No. 3 Kayma sürtünme kuvvetinin işlenen yüzeyin kalitesine bağlılığı: ahşap üzerine ahşap ( çeşitli yollar yüzey işleme)

Cetvelin zımparalanmış ahşap yüzeyi boyunca üç ağırlığa sahip ahşap bir bloğu eşit şekilde hareket ettiriyorum.

Cilalı ahşap yüzey önce pürüzsüz bir ahşap yüzeyle, ardından pürüzlü bir ahşap yüzeyle değiştirildi ve her seferinde üç ağırlığa sahip bir ahşap blok üzerlerinde eşit şekilde hareket ettirildiğinde kayma sürtünme kuvveti ölçüldü. Ölçümler tabloda sunulmaktadır:

kaba

düz

cilalı

1, 6 N

0, 8 N

0, 3 N

Sonuç: Yüzey pürüzlülüğünün büyük olduğu yerde kayma sürtünme kuvveti de büyüktür.

Kayma sürtünme kuvvetinin işlenmiş yüzeyin kalitesine bağımlılığının bir diyagramını oluşturuyorum

Kayma sürtünme kuvveti, N

Yüzey kalitesi

Deney No. 4 Kayma sürtünme kuvvetinin, sürtünme cisimlerinin yapıldığı malzemeye bağımlılığı.

Cetvelin ahşap yüzeyi boyunca üç ağırlığa sahip ahşap bir bloğu eşit şekilde hareket ettirdim.

Cetvelin ahşap yüzeyi ile bloğun ahşap yüzeyi arasında oluşan kayma sürtünme kuvvetini dinamometre kullanarak ölçüyorum.

Ahşap yüzey önce metal bir yüzeyle, ardından karton levha bir yüzeyle değiştirildi ve her seferinde üç yükün bulunduğu bir ahşap blok üzerlerinde eşit şekilde hareket ettirildiğinde kayma sürtünme kuvveti ölçüldü. Ölçümler tabloda sunulmaktadır:

Tahta bir blok bir yüzey boyunca hareket ettiğinde kayan sürtünme kuvveti

Ahşap yüzey

Metal yüzey

Karton yüzey

1,2 N

1,5 N

1 N

Sonuç: Blok farklı malzemelerin yüzeyleri üzerinde hareket ettiğinde kayma sürtünme kuvveti değişir. Bu, kayma sürtünme kuvvetinin büyüklüğünün etkileşen yüzeylerin tipine bağlı olduğu anlamına gelir.

Kayma sürtünme katsayısının hesaplanması.

Sürtünme yüzeylerinin malzemelerinden kayma sürtünme kuvveti incelenirken üzerine 1 ila 3 adet 100 g ağırlık ve farklı temas yüzeylerinin yerleştirildiği ahşap bir blok kullanıldı. Formül kullanıldı:

Sürtünme kuvveti

Aşağıdaki malzemeler için kayma sürtünme katsayılarını hesaplıyorum:

Sürtünme malzemeleri

Basınç kuvveti, N

Sürtünme kuvvetiCkayma, N

Ahşap ahşap

1,7

0.5

0.29

0,3

2,7

0.8

0.3

3,7

1.2

0.32

Metal için ahşap

1.7

0.7

0.41

0, 4 2

2.7

1.2

0.44

3.7

1.5

0.4

Plastik üzerine ahşap

1.7

0.4

0.235

0, 24

2.7

0.7

0.259

3.7

0.9

0.243

Kayma sürtünme katsayılarını karşılaştıran bir diyagram çizeceğim çeşitli malzemeler

Kayan sürtünme katsayısı

Malzeme

Çözüm:

Kayma sürtünme katsayısının (μ) elde edilen değerlerini analiz ettikten sonra, μ'nin yüzeyi karakterize ettiği sonucuna varabiliriz. Böylece, daha fazla değerμ, kayma sürtünme kuvveti ne kadar büyük olursa.

Deney No. 5. Kayma sürtünme kuvveti ile yuvarlanma sürtünme kuvvetini karşılaştıralım.

Deneyde tahta bir bloğu aynı kütleye sahip bir silindirle değiştiriyorum. Yükleri ahşap bir yüzey üzerinde hareket ettiriyorum. Bir dinamometre kullanarak kayma sürtünme kuvvetini ve yuvarlanma sürtünme kuvvetini ölçüyorum. Ölçümler tabloda sunulmaktadır.

Öğe

Sürtünme kuvveti, N

Çubuk

0,3

Buz pateni pisti

0,1

Sonuç: Bir blok ahşap bir yüzey üzerinde hareket ettiğinde kayma sürtünme kuvveti, aynı kütleye sahip bir silindirin hareket etmesinden daha büyüktür.

Pivot tablo.

Sürtünme kuvveti

bağlı olmak

bağlı değil

Yüzeye uygulanan basınç kuvvetinden

Yüzey alanından

Sürtünme yüzeylerinin türünden

İşlenen yüzeyin kalitesinden

Kayan sürtünme kuvveti daha fazla güç yuvarlanma sürtünmesi

Okul ayakkabısı tabanlarının çeşitli yüzeylerdeki kayma sürtünme katsayısını hesaplamak için sürtünme kuvvetini inceleyerek edindiğim bilgileri kullanacağım.

Okulda tabanı kauçuk, mikrofiber veya poliüretandan yapılmış ayakkabılar giyebilirim. Ofislerdeki zeminler muşamba, spor salonunda boyalı ahşap, lobide yer karoları ile kaplıdır.

Okul ayakkabısı tabanlarının çeşitli yüzeylerdeki kayma sürtünme katsayısının belirlenmesi

Deneyin ilerleyişi:

1.Kauçuk tabanlı bir ayakkabıya etki eden yer çekimi kuvvetini ölçüyorum.

2. Ayakkabıyı muşamba yüzeyine yerleştirip esnetiyorum sabit hız bir dinamometre kullanarak. Kayma sürtünme kuvvetini ölçüyorum.

3. Daha doğru hesaplamalar için deneyi birkaç kez yapacağım ve kauçuk tabanın linolyum üzerindeki kayma sürtünme katsayısının ortalama değerini hesaplayacağım.

Ayakkabı tabanı malzemesi

Zemin kaplaması

Yerçekimi, N

Kayma sürtünme kuvveti, N

Kayan sürtünme katsayısı

Ortalama kayma sürtünme katsayısı

lastik

linolyum

2 , 3

0,8

0,35

0,36

2 , 3

0,8

0,36

2 , 3

0,8

0,36

lastik

kiremit

2 , 3

0,6

0,27

0,27

2 , 3

0,6

0,28

2 , 3

0,6

0,27

lastik

ağaç

2 , 3

0,45

0,45

2 , 3

1,1

0,46

2 , 3

0,44

Taban malzemesinin poliüretan ve mikrofiber olduğu ayakkabılarla da benzer bir deney yapıyorum.

Ayakkabı tabanı malzemesi

Zemin kaplaması

Yerçekimi, N

Kayma sürtünme kuvveti, N

Kayan sürtünme katsayısı

Ortalama kayma sürtünme katsayısı

poliüretan

linolyum

2,5

1,2

0,46

0,45

2,5

1,1

0,45

2,5

1,1

0,45

poliüretan

kiremit

2,5

0,7

0,28

0,28

2,5

0,8

0,29

2,5

0,7

0,28

poliüretan

ağaç

2,5

1,1

0,45

0,4 6

2,5

1,2

0,47

2,5

1,1

0,4 6

Ayakkabı tabanı malzemesi

Zemin kaplaması

Yerçekimi, N

Kayma sürtünme kuvveti, N

Kayan sürtünme katsayısı

Ortalama kayma sürtünme katsayısı

mikrofiber

linolyum

2,2

0,8

0,38

0,38

2,2

0,8

0,38

2,2

0,8

0,37

mikrofiber

kiremit

2,2

0,8

0,36

0,35

2,2

0,7

0,34

2,2

0,8

0,36

mikrofiber

ağaç

2,2

1,2

0,56

0,55

2,2

1,2

0,56

2,2

1,1

0,54

Okul ayakkabısı tabanının sürtünme katsayısının ortalama değerinin zemine bağımlılığının karşılaştırmalı diyagramlarını hazırlayacağım.

Kayan sürtünme katsayısı (poliüretan)

Malzeme

Malzeme

Kayar sürtünme katsayısı (mikrofiber)

Kayar sürtünme katsayısı (kauçuk)

Malzeme

Dolayısıyla deneyi yaptıktan sonra şu sonuca vardım: en yüksek katsayı mikrofiberden yapılmış tabanlar için kayma sürtünmesi, ardından poliüretan ve kauçuk tabanlar için en düşük katsayı. Bundan, ayakkabı alırken tabanların özelliklerini dikkate almanız gerektiği ve hava koşulları bu ayakkabıları giyeceğiniz yer. Bu nedenle okul yedek ayakkabıları, çeşitli yüzeylerde en yüksek sürtünme katsayısına sahip olduğundan mikrofiber tabanlı satın alınmalıdır ve bu, düşme ve yaralanmaların önlenmesine yardımcı olacaktır. Poliüretan ayrıca iyi bir dirence sahiptir farklı sıcaklıklar ve güç.

Ayrıca linolyum yüzeyinin yer karolarıyla değiştirilmesi sürtünmeyi azalttıbiraz her türlü taban için. Tahminimce bu durum fayansların yeniliğinden kaynaklanmaktadır ve bir süre sonra ayakkabı tabanlarının fayans zemin yüzeyine sürtünmesi artacaktır.

Çözüm

Proje üzerinde çalışırken sürtünme kuvvetinin sadece insanların hayatında (günlük yaşamda, teknolojide) değil, doğada da büyük bir rol oynadığı sonucuna vardım.

Kağıt üzerine yazabiliyoruz, masanın üzerinde duran şeyler en ufak bir taslakta uçup gitmiyor, kıyafetler sandalyeye veya dolaptaki askılara asılabiliyor, bilgisayar faresini halının üzerinde hareket ettirebiliyorum, dolabı hareket ettirmekte zorlanıyoruz çünkü ... sürtünme kuvveti vardır ama mutfağa yanlışlıkla ayçiçek yağı dökerseniz içeri giren herkes kayar çünkü... sürtünme kuvveti azalacaktır.

Yerde yürüyebiliyoruz, sincaplar ağaç dallarına atlıyor, tembel hayvan dallara asılıyor, kuş telin üzerine oturabiliyor, su taşı aşındırıyor, gezegenlerin ve kuyruklu yıldızların oluşumu, yağmur yağıyor ve vadiye su akıyor, büyük kayalar kayaların kenarlarında bulunur ve düşmezler - sürtünme kuvveti tarafından tutulurlar.

Araba yavaşlayabilir; kuzeyde insanlar kızak ve kayakla hareket ediyor; daha hızlı çünkü... daha az sürtünme kuvveti; bisiklete binebiliriz; yağlanan parçalar daha iyi çalışır; bilyalı rulmanlarda yuvarlanma sürtünmesi meydana gelir; kışın güvenli sürüş için sivri uçlu tekerlekler ve hatta zincirler kullanılır; Sürtünmeyi kullanarak hareketi iletmek veya dönüştürmek için mekanizmalar vardır. sürtünme mekanizmaları.

İnsanların sürtünme olgusu hakkında deneysel olarak elde edilen bilgileri uzun süredir kullandıklarını öğrendim. BaşlangıçXV- XVIYüzyıllar boyunca bu fenomen hakkındaki bilgi bilimsel hale geliyor: Sürtünme kuvvetinin birçok faktöre bağımlılığını belirlemek için deneyler yapılıyor ve modeller ortaya çıkıyor.

Artık sürtünme kuvvetinin neye bağlı olduğunu ve onu neyin etkilemediğini tam olarak biliyorum. Daha spesifik olarak sürtünme kuvveti şunlara bağlıdır: yüke veya vücut ağırlığına; temas eden yüzeylerin türüne göre; düzensizliklerin boyutuna veya yüzey pürüzlülüğüne bağlıdır. Ancak temas alanına bağlı değildir. Yuvarlanma sürtünme kuvveti her zaman kayma sürtünme kuvvetinden küçüktür.

Artık sürtünme kuvvetlerinin ortaya çıkışıyla ilgili olarak pratikte gözlemlenen tüm modelleri açıklayabilirim.

Bir dizi deney yaptım, bilim adamlarıyla yaklaşık olarak aynı deneyleri yaptım ve yaklaşık olarak aynı sonuçları elde ettim. Deneysel olarak onların yaptığı tüm açıklamaları doğruladığım ortaya çıktı.

Ama muhtemelen en önemli şey, bilgiyi kendi başınıza edinmenin ve sonra bunu başkalarıyla paylaşmanın ne kadar harika olduğunu fark etmemdir.

Kullanılmış literatürün listesi.

1. İlköğretim ders kitabı Fizik: Ders Kitabı. 3-xt'de. /G.S. Landsberg'in editörlüğünde. T.1 Mekanik. Moleküler fizik.M.: Nauka, 1985.

2. Ivanov A.S., Leprosa A.T. Mekanik ve teknoloji dünyası: Öğrenciler için bir kitap. – M.: Eğitim, 1993.

3. Bytko N.D. Fizik, bölüm 1 ve 2. Mekanik. Moleküler fizik ve ısı.M.: Yüksek Lisans, 1972.

4. Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 16. Fizik Bölüm 1 Fizik Biyografisi. Maddenin derinliklerine yolculuk. Dünyanın mekanik resmi/Bölüm. Ed. V.A.Volodin. – M.:Avanta+,\

Başvuru

Yıkanmış zeminlerde ve diğer kaygan yüzeylerde koşmayın, çünkü yüzey ne kadar pürüzsüz olursa sürtünme kuvveti o kadar az olur, bu da kayarak düşebileceğiniz ve çeşitli yaralanmalara neden olabileceğiniz anlamına gelir.

Herhangi bir ağır nesneyi taşırken, hareket yoluna yuvarlak nesnelerin (örneğin kütük) yerleştirilmesi tavsiye edilir, çünkü Yuvarlanma sürtünme kuvveti kayma sürtünme kuvvetinden küçüktür.

Araba "kaydığında" tam tersine sürtünme kuvvetinin arttırılması gerekir, bu nedenle taş ve çakıl eklemeye değer.

Kullanabileceğiniz çeşitli şeylerin dayanıklılığını artırmak için

Çikirov Ruslan, Nazarenko Yana

"Sürtünme" konulu öğrenci projesi

İndirmek:

Önizleme:

Araştırma çalışması

Diğer sözlüklerde “Sürtünme” nin ne olduğunu görün:

ve insan yaşamındaki önemi

Seslendiren: Yana Nazarenko ve

ChikirovRuslan

9.sınıf "A" öğrencileri

MOU CHSOSH No.2

Baş Malikova G.N.

2010

Sürtünmenin hayatımızdaki rolü nedir?

Amaç: Sürtünme kuvvetinin hayatımızda nasıl bir rol oynadığını, bir kişinin bu fenomen hakkında nasıl bilgi edindiğini, doğasının ne olduğunu öğrenin.

Görevler:

1. Bu olgunun kullanımı ve uygulanmasında insanlığın tarihsel deneyiminin izini sürün;
2. Sürtünme olgusunun doğasını, sürtünme yasalarını öğrenin;
3. Sürtünme kuvvetinin kalıplarını ve bağımlılıklarını doğrulayan deneyler yapın;
4. Sürtünme kuvvetinin normal basınç kuvvetine, temas eden yüzeylerin özelliklerine ve bağıl hareket hızına bağlı olduğunu kanıtlayan gösteri deneyleri düşünün ve oluşturun.

Planı:

1. Sürtünme kuvvetinin doğası
2. Sürtünme olgusunun özü
3. Sürtünme türleri
4. Araştırmalar, deneyler, deneyimler
5. Sürtünme kuvvetinin bağlı olduğu faktörler
6. Sürtünme kuvvetlerinin rolü
7. Çözüm

Araştırmamız:

1. Hastaneden gelen bilgiler
2. Trafik polisinden bilgi
3. Sosyolojik araştırma
4. Deneyler, deneyler

Sürtünme, çocukluğumuzdan beri, kelimenin tam anlamıyla her adımda bize eşlik eden ve bu nedenle çok tanıdık ve farkedilmez hale gelen bir olgudur.

Statik sürtünme, yuvarlanma ve kayma kuvvetinin kendini gösterdiği atasözlerini, deyimleri ve masalları inceledik:

Kar olmayacak, iz kalmayacak.

Suya karşı yüzmek zordur.

Sabır ve çalışma her şeyi mahvedecektir.

Araba uzun süredir katran yemediği için ötmeye başladı.

Peri masalları: “Kolobok” - yuvarlanma sürtünmesi (“Kolobok uzandı, uzandı, aldı ve yuvarlandı - pencereden banka, tezgahtan zemine, zemin boyunca kapıya, eşiğin üzerinden atladı - ve gölgeliğe girdi ve yuvarlandı...");

“Ryaba Hen” - yuvarlanma sürtünmesi (“Fare koştu, kuyruğunu salladı, yumurta yuvarlandı,

düştü ve kırıldı);

“Şalgam” – statik sürtünme; – “Ayı kayması” – kayma sürtünmesi ve diğerleri.

Bir bozuk para alın ve onu pürüzlü bir yüzeye sürün. Direnci açıkça hissedeceğiz - bu sürtünme kuvvetidir. Daha hızlı ovalarsanız, madeni para ısınmaya başlayacak ve bize sürtünmenin ısı ürettiğini hatırlatacaktır; bu, Taş Devri insanı tarafından bilinen bir gerçektir, çünkü insanlar ateş yakmayı ilk kez böyle öğrendiler.

Sürtünme bize kitapların ve defterlerin masadan düşmesinden, masanın bir köşeye çarpana kadar kaymasından ve kalemin parmaklarımızın arasından kaymasından korkmadan yürüme, oturma ve çalışma fırsatı verir.

Sürtünme stabiliteyi arttırır. Marangozlar, masa ve sandalyelerin yerleştirildikleri yerde kalması için zemini düzleştiriyor. Buz üzerindeki küçük bir sürtünme teknik olarak büyük avantaj sağlayacak şekilde kullanılabilir. Bunun kanıtı, keresteyi kesim alanından demiryoluna veya rafting noktalarına taşımak için inşa edilen sözde buz yollarıdır. Pürüzsüz buz raylarına sahip böyle bir yolda iki at, 70 tonluk kütük yüklü bir kızağı çekiyor.

Sürtünme sadece hareketi frenlemek değildir. Bu aynı zamanda teknik cihazların aşınma ve yıpranmasının da ana nedenidir; bu sorun, uygarlığın başlangıcında insanoğlunun da karşılaştığı bir sorundur.

Ve zamanımızda, teknik cihazların aşınmasına karşı mücadele, başarılı çözümü on milyonlarca ton çelik ve demir dışı metalden tasarruf sağlayacak ve birçok makine ve yedek parçanın üretimini keskin bir şekilde azaltacak en önemli mühendislik sorunudur. onlar için.

Sürtünme kuvveti türleri: Statik sürtünme, kayma, yuvarlanma.

Statik sürtünme:

Bu fenomenin özünü bulmak için basit bir deney yapabilirsiniz.

Bloğu eğimli bir tahtaya yerleştirin. Tahtanın eğim açısı çok büyük değilse blok yerinde kalabilir. Bu bloğun aşağı kaymasını engelleyen şey nedir?

Tabii ki statik sürtünme.

Kayma sürtünmesi: Bir kızağın dağdan aşağı yuvarlanması sırasında durmasına neden olan şey nedir? Kayma sürtünmesinden dolayı. Buz üzerinde kayan disk neden yavaşlar? Kayma sürtünmesi nedeniyle daima cismin hareket yönünün tersi yönde yönlendirilir.

Yuvarlanma sürtünmesi: Bir cisim başka bir cismin yüzeyinde kaymıyorsa, ancak bir tekerlek veya silindir gibi yuvarlanıyorsa, temas noktasında meydana gelen sürtünmeye yuvarlanma sürtünmesi denir. Dönen tekerlek yol yüzeyine bir miktar bastırılmıştır ve bu nedenle önünde her zaman aşılması gereken küçük bir tümsek vardır. Yuvarlanma sürtünmesine neden olan tam da yuvarlanan tekerleğin sürekli olarak öndeki tümsek üzerinden geçmek zorunda kalmasıdır.

Sürtünme kuvvetinin nedenleri:

1. Temas eden cisimlerin yüzeylerinin pürüzlülüğü. Pürüzsüz görünen yüzeylerde bile aslında her zaman mikroskobik düzensizlikler (çıkıntılar, çöküntüler) bulunur. Bir cisim diğerinin yüzeyi üzerinde kaydığında bu düzensizlikler birbirini yakalar ve dolayısıyla hareketi engeller;

1. Sürtünen cisimlerin temas noktalarında etkili olan moleküller arası çekim. Bir maddenin molekülleri arasında çok kısa mesafelerde çekim meydana gelir. Moleküler çekim, temas eden cisimlerin yüzeylerinin iyi cilalandığı durumlarda kendini gösterir.

Sürtünme hayatımızda da olumlu rol oynuyor ama aynı zamanda özellikle kış dönemi olan buzlanma döneminde bizim için de tehlikeli.

Tıbbi yardıma başvuran buz mağdurları hakkında bize bilgi verilmesi talebiyle bölge hastanesiyle iletişime geçtik.

Bölge hastanesinden 2009-2010 kış döneminde buz mağdurlarına ilişkin veriler:

7-13 yaş arası çocuklar -6;

14-17 yaş arası gençler – 3;

yaşlılar – 9.

Kış dönemi için trafik polisinden trafik kazalarına ilişkin veriler:

Aşağıdaki soruların sorulduğu bir grup sakine küçük bir sosyolojik araştırma yaptık:

1) Sürtünme olgusu hakkında ne biliyorsunuz?

2) Buzlanma, kaygan kaldırımlar ve yollar hakkında ne düşünüyorsunuz?

3)İlçemiz yönetimine dileklerinizi iletin.

İnsanlar ankete katıldı farklı yaşlar(60 kişi)

Ankete katılanların çoğunluğu ilk soruyu kesin olarak cevaplayamadı çünkü... Sürtüşme ile günlük deneyim arasındaki bağlantıyı göremedim.

İkinci soruya ise çocuklar ve ortaokul öğrencileri buzu sevdiklerini ve buz pateni yapabildiklerini; ve yaşlı insanlar bu olgunun tehlikesini zaten anlıyorlar. Yönetime bir dizi öneride bulundular, örneğin:

Yollara ve kaldırımlara kum ve tuz serpin;

Tehlikeli yerlerin görülebilmesi için iyi bir aydınlatma olduğundan emin olun;

Buzlanma koşullarında sokaklarda ulaşım hızını sınırlayın;

Okullarda ilk yardım konusunda görüşmeler yapın tıbbi bakım bu gibi durumlarda;

Trafik polisi müfettişleriyle toplantılar yapın.

Sürtünme kuvvetinin bağlı olduğu faktörler:

1. Sürtünme kuvveti temas eden cisimlerin alanına bağlı değildir, fakat cisimlerin malzemesine bağlıdır;
2. Sürtünme kuvveti, belirli bir cismi başka bir cismin yüzeyine bastıran kuvvete bağlıdır; normal basınç kuvvetine göre;
3. Kayma sürtünme kuvvetinin modülü bağıl hızın modülüne bağlıdır.

Sürtünme kuvveti, sürtünme yüzeylerinin işlenme kalitesine bağlıdır.

Sürtünme kuvvetinin aşağıdaki faktörlere bağımlılığı deneysel olarak belirlendi:

Yükten;

Sürtünen yüzeylerin temas ettiği bölgeden;

Sürtünme malzemelerinden.

Deney sonuçları:

1. Kayma sürtünme kuvvetinin yüke bağımlılığı. Yük arttıkça sürtünme kuvveti de artar.

2. Sürtünme kuvvetinin sürtünme yüzeylerinin temas alanına bağımlılığı:

3. Sürtünme kuvvetinin sürtünme yüzeylerindeki düzensizliklerin boyutuna bağlılığı: ahşap üzerine ahşap (çeşitli yüzey işleme yöntemleri):

Deneysel verileri kullanarak aşağıdaki malzemeler için kayma sürtünme katsayısını hesapladık:

Sürtünme kuvvetinin rolü:

Teknolojide ve günlük yaşamda sürtünme kuvvetleri büyük bir rol oynamaktadır. Sürtünme kuvvetleri bazı durumlarda faydalı, bazı durumlarda ise zararlıdır. Sürtünme kuvveti, çakılan çivileri, vidaları ve somunları tutar; kumaştaki iplikleri tutar, düğümlerle bağlanır vb. Sürtünme olmasaydı elbise dikmek, makine monte etmek ya da bir kutuyu bir araya getirmek mümkün olmazdı.

Çözüm:

İnsanların sürtünme olgusu hakkında deneysel olarak elde edilen bilgileri uzun süredir kullandıklarını öğrendik. Artık sürtünme kuvvetinin neye bağlı olduğunu ve onu neyin etkilemediğini tam olarak biliyoruz. Artık pratikte gözlemlenen tüm kalıpları maddenin yapısı ve moleküller arasındaki etkileşimin gücü ile açıklayabiliriz.

Yaptığımız tüm açıklamaları doğrulayan bir dizi deney yaptık. Ancak muhtemelen en önemli şey, bilgiyi kendimiz edinmenin ve sonra onu başkalarıyla paylaşmanın ne kadar harika olduğunu fark etmemizdir. Gelecekte bu konuyla ilgili araştırmalara devam etmek ve doğadaki ve teknolojideki sürtünme kuvvetlerinin azaltılması alanında bilgimizi genişletmek istiyoruz.

Edebiyat:

1. Peryshkin A.V. Fizik 7. sınıf. – M.: Bustard, 2006.
2. Lamyreva N.A. Fizik 9-11. Proje faaliyetleriöğrenciler. – Volgograd: Öğretmen, 2008.