Силы трения между соприкасающимися поверхностями твердых тел

Тема урока: «Силы трения между соприкасающимися поверхностями твердых тел».

Цель урока:
Изучить силы сухого трения:
трение покоя,
трение скольжения,
трение качения.

Задачи урока:
1.Знать определение понятий трения покоя,
трения скольжения, трения качения.
2.Уметь определять направление сил сухого трения.
3.Уметь измерять силы трения.
4. Получить формулы для расчета сил трения.
5. Решать качественные и расчетные задачи, используя знания о силах трения.

Силы сухого трения

Трение покоя
Силу трения, действующую между двумя телами, неподвижными относительно друг друга, называют силой трения покоя:
Fтр.п.
Сила трения покоя равна по модулю и направлена противоположно силе, приложенной к телу параллельно поверхности соприкосновения его с другим телом:
Fтр.п. =F

Наибольшее значение силы трения, при котором скольжение еще не наступает, называется максимальной силой трения покоя: Fтр.мах

Сила трения покоя возрастает от нуля до максимального значения

Сила трения покоя может служить причиной ускорения движения тела

Выводы из опыта:
1.Максимальное значение модуля силы трения покоя пропорционально модулю силы реакции опоры.
F тр. max = µ N

Ш. О.Кулон (1736-1806) – французский ученый, известный своими работами по электричеству и магнетизму и исследованием сил трения.

µ - коэффициент трения
- характеризует обе трущиеся поверхности;
- зависит от материалов и качества обработки трущихся поверхностей.

Физический смысл коэффициента трения: µ= F тр. maх/ N
Коэффициент трения показывает какую часть от силы нормального давления составляет сила трения.

Коэффициент трения для некоторых пар материалов.

Выводы из опыта:
2. От площади соприкосновения тел максимальная сила трения покоя не зависит.

Задачи урока:
1.Знать определение понятий трения покоя,
трения скольжения, трения качения.
2.Уметь определять направление сил сухого трения.
3.Уметь измерять силы трения.
4. Получить формулы для расчета сил трения.
5. Решать качественные и расчетные задачи, используя знания о силах трения.

Трение скольжения
Сила трения скольжения – это сила трения, возникающая при скольжении одного тела по поверхности другого.
Fтр.

При небольших
относительных скоростях
движения, силу трения скольжения
можно считать постоянной и равной максимальной силе
трения покоя.
F тр. = F тр. maх = µ N

Сила трения скольжения:
- пропорциональна силе реакции опоры;
- от площади соприкосновения тел не зависит;
- направлена противоположно относительной скорости соприкасающихся тел
- зависит от относительной скорости движения тел

Задачи урока:
1.Знать определение понятий трения покоя,
трения скольжения, трения качения.
2.Уметь определять направление сил сухого трения
3.Уметь измерять силы трения.
4. Получить формулы для расчета сил трения.
5. Решать качественные и расчетные задачи, используя знания о силах трения.

Трение качения
Сила трения качения- это сила трения, которая возникает, когда одно тело катится по поверхности другого.
Fтр.кач.

В 1781г. Ш. О. Кулон :
Fтр.кач = µ кач N
- пропорциональна силе реакции опоры;
- направлена противоположно относительной скорости соприкасающихся тел.

µ кач – коэффициент трения качения
зависит:
- от материала, из которого изготовлены соприкасающиеся поверхности;
- от скорости качения.
µ кач << µ

Пример:
µ кач = 0,001 для колеса железнодорожного вагона по рельсам;
µ=0.4 (коэффициент трения скольжения сталь-сталь)

Если поверхности соприкасающихся тел твердые, то:
Fтр.кач < Fтр.
Если поверхности рыхлые, то: Fтр.кач > Fтр.

Способы увеличения сил трения:
- увеличить шероховатости поверхностей;
- увеличить силу давления на опору;

Способы уменьшения силы трения:
- уменьшить шероховатости поверхностей ;
-использовать смазку;
- уменьшить силу давления на опору.