Сделайте вывод как зависит сила трения скольжения от веса тела

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 13.09.2024

измерения силы трения;
развивать логическое мышление учащихся;
воспитывать интерес к предмету;
развивать интерес к решению задач.

Образовательная: познакомить учащихся с явлением трения, сформулировать понятие сила трения, экспериментально установить, от чего зависит эта сила, продолжит формирование умений пользоваться приборами, анализировать, сравнивать результаты опытов.

Воспитательная: воспитание аккуратности, дисциплины, настойчивости, ответственного отношения к учебе.

Развивающая: развитие памяти, речи, любознательности, познавательного интереса к окружающим явлениям; развивать логическое мышление.

2. Проверка домашнего задания.

Всем учащимся выдаётся таблица, которую необходимо заполнить. В этой таблице вопросы из домашнего задания.

3. Изучение нового материала.

Ответьте на вопрос:. Что нужно делать?

Сегодня сильный гололёд,
Но должен ты идти вперёд,
Подумай, чтобы не упасть,
И под колёса не попасть! (Посыпать песком)

4. Зачем нужно посыпать песком? (Что бы не скользить, увеличить силу трения)

Открываем тетради и записываем тему нашего урока: “Сила трения”.

На доске изображен рисунок, глядя на него постараемся заполнить таблицу.

При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения. Она обозначается буквой F с индексом: F_Tp. (на рис это видно)

трение покоя,
трение скольжение (если тело скользит по поверхности другого тела),
трение качание.

При скольжении одного тела по поверхности другого возникает трение, которое называют трением скольжения. Например, такое трение возникает при движении саней и лыж по снегу.

Если же одно тело не скользит, а катится по поверхности другого, то трение, возникающее при этом, называют трением качения. Так, при движении колес вагона, автомобиля, при перекатывании бревен или бочек по земле проявляется трение качения.

А теперь выясним, от чего зависит сила трения.

5. Практическая работа.“Измерение силы трения”.

Класс делится на три группы. Каждая группа выясняет от чего зависит сила трения.

Если положить на горизонтальную поверхность брусок и подействовать на него с достаточной силой в горизонтальном направлении, то брусок начнет двигаться. Чтобы брусок двигался равномерно и прямолинейно, нужно, чтобы модуль силы тяги был равен модулю силы трения.

На этом основан метод измерения силы трения.

Приборы и материалы: трибометр, состоящий из деревянного бруска с тремя отверстиями и деревянной линейки, школьный динамометр, набор грузов по механике.

Задание 1. Определить зависимость силы трения от массы тела.

Сделать вывод: как сила трения зависит от массы тела.

Задание 2. Определить зависимость силы трения от поверхности по которой движется тело.

Сделать вывод: как зависит от поверхности по которой движется тело?

Задание 3. Определить зависимость силы трения от площади поверхности

Что бы определить площадь поверхности, необходимо изменить ширину и длину основания. S=a*b

Сделать вывод: как зависит сила трения от площади поверхности?

Вывод: сила трения зависит от поверхности движения, от массы тела и не зависит от площади поверхности.

. Единица измерения силы трения в СИ (как и любой другой силы) - 1 Ньютон.

Первое исследование законов трения принадлежит знаменитому итальянскому ученому и художнику Леонардо да Винчи (15 век):

Что обозначают эти строки взятые из стихотворения.

Если б трение пропало,
Что со всеми нами стало?
Мы ходить бы не смогли,
Оттолкнувшись от Земли.

Если б взяли что-то вдруг.
Оно выпало б из рук.
Помогает трение
Начинать движение
Всем машинам, тракторам,
Мотоциклам, поездам.
. . . Но при том приносит вред
И не мало разных бед.

Предметом исследования данной работы является коэффициент силы трения покоя и скольжения.

Представленная работа носит практический характер. В данной работе определяются коэффициенты силы трения с помощью установления многочисленных причинно-следственных связей, проведение большого количества разнообразных экспериментов. В заключении работы приведена сравнительная таблица полученных результатов с данными, приведенными в справочных материалах. Имеющиеся и полученные данные совпадают, что подтверждает гипотезу. К данной работе прилагается презентация по теме: "Сила трения".

Городская научно-практическая конференция

ТЕМА: Зависимость силы трения от различных факторов: качества поверхности, массы движущегося тела.

СЕКЦИЯ: Физика и познание мира (физика, космофизика и астрономия)

ТИП РАБОТЫ: Научно-исследовательская работа

Цель научной работы: определить, как зависит коэффициент силы трения от различно обработанной поверхности, различных масс движущихся тел, сравнить полученные результаты с табличными значениями, расширить знания по физике.

Гипотеза: определить коэффициенты трения покоя и скольжения вдоль горизонтальной поверхности для различных тел и проверить совпадут ли их значения с имеющимися табличными данными.

рассчитать коэффициент силы трения покоя и скольжения для различных материалов;

определить зависимость коэффициента силы трения покоя и скольжения от массы движущегося тела;

вычисление коэффициента силы трения.

Методы исследования: аналитический, практический, исследовательский. Объект исследования: сила трения.

Предмет исследования: коэффициент силы трения покоя и скольжения.

Работа носит практический характер. В данной работе определяются коэффициенты силы трения с помощью установления многочисленных причинно-следственных связей, проведение большого количества разнообразных экспериментов. В заключении работы приведена сравнительная таблица полученных результатов с данными, приведенными в справочных материалах. Имеющиеся и полученные данные совпадают, что подтверждает гипотезу.

Определение коэффициента силы трения покоя и скольжения от поверхности тела.

Определение зависимости коэффициента силы трения от массы тела.

Определение коэффициента силы трения скольжения пластмассового тела по деревянной доске.

Определение коэффициента силы трения скольжения металлического тела по деревянной доске.

Иоганн Вольфганг Гёте.

В жизни мы постоянно сталкиваемся с действием силы трения: передвижение предметов, скольжение по льду, шлифовка поверхности, изнашивание поверхности тел. Какую же роль играет сила трения? От чего зависит коэффициент силы трения? Вот, пожалуй, основные вопросы, которые меня заинтересовали.

При знакомстве со справочной литературой я выяснил, что эта величина является постоянной для различных материалов. Для научных исследований, как правило, используется два метода: теоретический анализ и эксперимент. Как известно физический эксперимент лежит в основе появления и развития всех физических идей и теорий, а, следовательно, и всего физического мировоззрения, всей современной картины мира.

В основе моей работы лежит эксперимент: я опытным путём определил коэффициенты силы трения покоя и силы трения скольжения для тел с различной поверхностью (дерево по дереву, металл по дереву, пластмасса по дереву).

В результате моей работы получены числовые значения и сравнены со значениями указанными в справочных материалах, которые совпали с учётом минимальных погрешностей, я убедился в возможности определения коэффициентов трения экспериментальным путем и правильности выбора методов исследования.

Считаю, что моя работа будет полезна учащимся при подготовке к экзаменам, олимпиадам и другим конкурсам по физике, а учителям физики при организации факультативных, элективных курсов, направленных на решение задач повышенного уровня сложности по механике (кинематике).

Основное содержание

Трением называется взаимодействие между различными соприкасающимися поверхностями, препятствующее их относительному перемещению. Сила трения направлена вдоль поверхностей соприкасающихся тел противоположно скорости их относительного перемещения. Различают: трение покоя - при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся тел и трение скольжения - при их движении. [1]

Величина силы трения скольжения вычисляется по формуле : F=μ mg, где μ- коэффициент трения скольжения.

Трение покоя - возникает при действии на предмет, находящийся на какой-либо поверхности, значение силы трения равно силе тяги, действующей на данный предмет, не может быть больше чем произведение веса тела на коэффициент трения скольжения, который определяется опытным путем для пары различных материалов. Направление силы трения покоя - против силы тяги.

Трение скольжения - возникает при движении тела по поверхности другого тела, значение равно произведению веса тела на коэффициент трения скольжения. Сила трения направлена против скорости тела (направления движения). [3]

Максимальное значение силы трения покоя определяется формулой Fmax=μ N

где μ - коэффициент трения, зависящий от свойств соприкасающихся поверхностей; N - сила нормального давления. [4]

Определение коэффициента силы трения скольжения от поверхности движущегося тела.

Оборудование: деревянная доска, деревянный брусок, линейка, динамометр.

Деревянный брусок кладут на доску и перемещают равномерно по деревянной поверхности при помощи динамометра.

При равномерном скольжении бруска можно записать формулу для расчета силы трения:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра. При помощи динамометра определили mg=1 Н, , (Приложение 1, рисунок 1).

Оборудование: деревянная доска, деревянный брусок, линейка, динамометр.

Брусок с поверхностью покрытой мелкой наждачной бумагой кладут на доску и перемещают равномерно при помощи динамометра.

При равномерном скольжении бруска можно записать:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра При помощи динамометра определили mg=1,3 Н, , (Приложение 1, рисунок 2).

Оборудование: деревянная доска, деревянный брусок, линейка, динамометр.

Брусок с поверхностью покрытой крупной наждачной бумагой кладут на доску и перемещают равномерно при помощи динамометра.

При равномерном скольжении бруска можно записать:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра. При помощи динамометра определили mg=1,2 Н, , (Приложение 1, рисунок 3).

Вывод: сила трения зависит от качества гладкости поверхности.

Определение зависимости коэффициента силы трения от массы тела.

Оборудование: деревянная доска, деревянный брусок, линейка, динамометр.

При равномерном скольжении бруска можно записать формулу для расчета силы трения:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра mg=1 Н, , (Приложение 1, рисунок 4)

Оборудование: деревянная доска, деревянный брусок, линейка, динамометр.

При равномерном скольжении бруска можно записать формулу для расчета силы трения:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра mg=2,3 Н, , (Приложение 1, рисунок 5).

Оборудование: деревянная доска, деревянный брусок, линейка, динамометр.

При равномерном скольжении бруска можно записать формулу для расчета силы трения:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра mg=3,5 Н, , (Приложение 1, рисунок 6).

Вывод: сила трения зависит от массы груза.

Определение коэффициента силы трения скольжения пластмассового тела по деревянной доске.

Оборудование: деревянная доска, пластмассовый брусок, линейка, динамометр.

Пластмассовый брусок кладут на доску и перемещают равномерно по деревянной поверхности при помощи динамометра.

При равномерном скольжении бруска можно записать формулу для расчета силы трения:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра (Приложение 1, рисунок 7).

Определение коэффициента силы трения скольжения металлического тела по деревянной доске.

Оборудование: деревянная доска, металлический брусок, линейка, динамометр.

Металлический брусок кладут на доску и перемещают равномерно по деревянной поверхности при помощи динамометра.

При равномерном скольжении бруска можно записать формулу для расчета силы трения:

F=μ mg,, откуда , где mg – это сила тяжести движущегося тела (бруска), а значит её можно определить при помощи динамометра (Приложение 1, рисунок 8).

В данной работе я определяли коэффициенты силы трения для различных материалов. Опытным путем подтвердил, что сила трения зависит от качества соприкасающихся поверхностей и массы тела, убедился, что сила трения покоя больше силы трения скольжения.

С целью получения наиболее точных результатов, эксперименты проводились неоднократно и вычислялись средние значения коэффициентов силы трения для каждого случая, используя выведенные мной формулы (Приложение 2, таблица 1).

В ходе выполнения работы я убедился, что, используя простейшие физические приборы, можно экспериментально определить коэффициенты силы трения скольжения и покоя при движении тела по горизонтальной поверхности. Проведя сравнительный анализ результатов, пришёл к выводу: табличные данные совпадают с экспериментальными. Данный факт свидетельствует о подтверждении табличных данных, качественном проведении экспериментов и подтверждении гипотезы.

В справочной литературе не для всех материалов указаны коэффициенты силы трения, некоторые из них я определил: для хорошо обработанной деревянной поверхности и для шероховатой поверхности, которая была получена в результате покрытия поверхности наждачной бумагой. В будущем планирую продолжить работу в выбранном направлении и дополнить приведенную выше таблицу данными, полученными в ходе новых экспериментов, а так же рассмотреть зависимость коэффициента силы трения от угла наклона поверхности.

Список используемых источников

Буховцев Б. Б., Мякишев Г. Я., Сотский Н. Н.. / Физика: учеб. Для 10 кл. общеобразоват. учреждений, М.: Просвещение, – 2006 – 15-е изд. – 366 с.

Кикоин И. К., Кикоин А. К. / Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. М.: Просвещение, – 1994 – 3-е изд. – 192 с.

Малафеев Р.И. Творческие экспериментальные задания по физике. 9 – 11 классы. М.: Школьная пресса, – 2003 – 48 с.

Цель работы:
Выяснить, от чего зависит сила трения скольжения, и сравнить её с силой трения качения.
Приборы и материалы:
Динамометр, деревянный брусок, две цилиндрические палочки (круглые карандаши), набор грузов.
Указания к работе:
1 . Положите брусок на деревянную поверхность стола.
2 . Прикрепите к бруску динамометр и постарайтесь равномерно перемещать брусок по поверхности. Динамометр будет показывать силу тяги, равную силе трения. Запишите показания динамометра в таблицу 11 .
3 . Определите вес бруска и запишите в таблицу. Сравните вес бруска с силой трения.
4 . Поставив груз на брусок, повторите измерения поочерёдно с одним грузом, а затем с двумя (см. пункты 2 и 3 ).
5 . Положите брусок на пластмассовую поверхность и, перемещая его равномерно, определите силу трения. Показания динамометра запишите в таблицу 11 .
6 . Разместите брусок на двух цилиндрических палочках и равномерно перемещайте его по столу. Показания динамометра запишите в таблицу 11 .
7 . Проанализируйте результаты измерений.

Таблица 11 .

Решение

Ход работы.
Чтобы измерить силу трения воспользуемся пружинным динамометром.
1 . Прикрепим к бруску динамометр и будем равномерно двигать брусок по доске. Измеряя силу, с которой динамометр действует на тело при его равномерном движении, мы измеряем силу трения скольжения. Запишем показания динамометра в таблицу 11 .
2 . Определим с помощью динамометра вес бруска, он равен 2 Н. Запишем значения веса в таблицу 11 .
3 . Поставим один груз на брусок и повторим измерения силы трения скольжения поочерёдно с одним грузом ( 1 Н), а затем с двумя ( 2 Н). Запишем значения веса и показания динамометра в таблицу 11 .
4 . Положим брусок на пластмассовую поверхность и будем равномерно двигать брусок по поверхности, с помощью динамометра определим силу трения скольжения. Запишем значения веса и показания динамометра в таблицу 11 .
5 . Разместим брусок на двух цилиндрических палочках и равномерно переместим его по столу. В данном случае с помощью динамометра мы измерим силу трения качения. Запишем значения веса и показания динамометра в таблицу 11 .
6 . Результаты измерений показали, что если на брусок положить груз, то сила трения скольжения окажется больше силы трения, измеренной без груза, то есть чем больше сила, прижимающая тело к поверхности, тем больше возникающая при этом сила трения.
Сила трения при движении бруска по пластмассовой поверхности меньше, чем при движении бруска по деревянной поверхности, так как сила трения зависит от шероховатости поверхностей соприкасающихся тел.
Силу трения качения меньше силы трения скольжения.

Таблица 11 .

№ опыта	1	2	3	4
Сила трения $F_$ , Н	0,4	0,6 / 0,8	0,2	0,1
Вес тела Р, Н	2	3 / 4	2	2

Вывод. В ходе лабораторной работы мы выяснили, что сила трения зависит от веса скользящего тела и от поверхности движения, и сравнили её с силой трения качения.

Вам может понравиться Все решебники

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

Читайте также: