Проект "Сила трения"

Проект «Сила трения»

Цели: выяснить, какую роль играет сила трения в нашей жизни, как человек получил знания об этом явления, какова его природа.

Задачи: проследить исторический опыт человечества по использованию и применению этого явления; выяснить природу явления трения, закономерности трения; провести эксперименты, подтверждающие закономерности и зависимости силы трения; продумать и создать демонстрационные эксперименты, доказывающие зависимость силы трения от силы нормального давления, от свойств соприкасающихся поверхностей, от скорости относительного движения тел.

Отчет группы исследователей общественного мнения.

Цели: показать, какую роль играет явление трения или его отсутствие в нашей жизни; ответить на вопрос: «Что мы знаем об этом явлении?».

        Группы изучила пословицы, поговорки, сказки, в которых проявляется сила трения, покоя, качения, скольжения, изучала человеческий опыт в применении трения, способов борьбы с трением.

        Пословицы и поговорки:

-Не будет снега, не будет и следа.

-Тише едешь, дальше будешь.

-тихий воз будет на горе.

-Тяжело против воды плыть.

-Любишь кататься, люби и саночки возить.

-Терпенье и труд все перетрут.

-От того и телега запела, что давно дегтя не ела.

-И строчит, и валяет, и гладит, и катает, а все языком.

-Врет, что шелком шьет.

Сказки:

-«Колобок»-трение качения.

(«Колобок полежал,  взял да и покатился- с окна на лавку, с лавки на пол, по полу к двери, прыг через порог- да в сени и покатился…..».)

-«Курочка Ряба»-трение качения.

(«Мышка бежала, хвостиком вильнула, яичко покатилось, упало и разбилось».)

-«репка»-трение покоя.

-«Медвежья горка»-трение скольжения.

Трение-явление, сопровождающее нас с детства, буквально на каждом шагу, а потому ставшие таким привычным и незаметным.

        Возьмем монету и потрем ею о шершавую поверхность. Мы отчетливо ощутим сопротивление-это и есть сила трения. Если тереть побыстрее, монета и тетради упадут со стола, что стол будет скользить, пока не упрется в угол, а ручка выскользнет из пальцев.

        Трение способствует устойчивости. Плотники выравнивают пол так, что столы и стулья остаются там, где их поставили.

                Однако маленькие трение на льду может быть успешно использовано технически. Свидетельство этому так называемые ледяные дороги, которые устраивали для вывозки леса с места рубки к железной дороге или к пунктам сплава. На такой дороге, имеющей гладкие ледяные рельсы, две лощади тащат сани, нагруженные 70 тоннами бревен.

        Трение-не только тормоз для движения. Это еще и главная причина изнашивания технических устройств, проблема, с которой человек столкнулся также на самой заре цивилизации. При раскопках одного из древнейших шумерских городов- Урука-обнаружены остатки массивных деревянных колес, которым 4,5 тыс. лет. Колеса обиты медными гвоздями с очевидной целью- защитить обоз от быстрого изнашивания.

        И в нашу эпоху борьба с изнашиванием технических устройств- важнейшая инженерная проблема, успешное решение которой позволило бы сэкономить десятки миллионов тонн стали, цветных металлов, резко сократить выпуск многих машин, запасных частей к ним.

        Уже в античную эпоху в распоряжении инженеров находились такие важнейшие средства для снижения трения в самих механизмах, как сменный металлический подшипник скольжения, смазываемый жиром или оливковым маслом, и даже подшипник качения.

        Первыми в мире подшипники считаются ременные петли, поддерживающие оси допотопных шумерских повозок.

        Подшипники со сменными металлическими вкладышами были хорошо известны в Древней Греции, где они применялись в колодезных воротах и мельницах.

        Конечно, трение играет в нашей жизни и положительную роль, но оно и опасно для нас, особенно в зимний период, период гололедов. Вот данные, которые нам сообщили в сельской больнице: число обратившихся за медицинской помощью в декабре-январе, только школьников, в возрасте 12-17 лет-3 человек. В основном диагнозы: переломы, ушибы. Есть среди обратившихся за помощью и люди пожилого возраста.

        Вот данные из ГИБДД о дорожно-транспортных происшествиях за зимний период: число ДТП, в том числе по причине скользких дорог-18.

        Группа провела и небольшой социологический опрос группы жителей, которым задавались следующие вопросы:

1.Что вы знаете о явлении трение?

2.Как вы относитесь к гололеду, скользким тротуарам и дорогам?

3.Ваши пожелания администрации нашего города.

        На первый вопрос основная масса опрошенных не могла ответить определенно, т.к. не видела связи между трением и повседневным своим опытом.

        На второй вопрос дети и школьники средних классов говорили, что им гололед нравится, можно кататься: а люди постарше уже понимают, в чем заключается опасность этого явления. Они высказали а адрес  администрации ряд предложений, например: посыпать дороги и тротуары песком,  сделать хорошее освещение, чтобы были видны опасные места; ограничить во время гололеда скорость  транспорта; проводить в школах беседы об оказании первой медицинской помощи в таких случаях; проводить встречи и инспекторами ГИБДД.  

Отчет группы теоретиков.

        Цели: изучить природу сил трения; исследовать факторы, от которых зависит трение; рассмотреть виды трения.

Сила трения

        Если мы попытаемся сдвинуть с места шкаф, то сразу убедимся, что не так-то просто это сделать. Его движению будет мешать взаимодействие ножек с полом, на котором он стоит. Различают 3 вида трения: трение покоя, трение скольжения, трение качения. Мы хотим выяснить, чем эти виды отличаются друг от друга и что между ними общего?

Трение покоя

        Для того чтобы выяснить сущность этого явления, можно провести несложный эксперимент. Положим брусок на наклонную доску. При не слишком большом угле наклона доски брусок может остаться на месте. Что будет удержать его от соскальзывания вниз? Трение покоя.

        Прижмем свою руку к лежащей на столе тетради и передвинем ее. Тетрадь будет двигаться относительно стола но покоиться по отношению нашей ладони. С помощью чего мы заставили эту тетрадь двигаться? С помощью трения покоя тетради о руку. Трение покоя перемешают грузы, находящиеся на движущейся ленте транспортера, препятствует развязыванию шнурков, удерживает гвозди, вбитые в доску, и т.д.

        Сила трения покоя может быть разной. Она растет вместе с силой, стремящейся сдвинуть тело с места. Но для любых двух соприкасающихся тел она имеет некоторое максимальное значение, больше которого быть не может. Например, для деревянного бруска, находящегося на деревянной доске, максимальная сила трения покоя составляет примерно 0,6 от его веса. Приложив к телу силу, превышающую максимальную силу трения покоя, мы сдвинем тело с места, и оно начнет двигаться. Трение покоя при  этом сменится трением скольжения.

Историческая справка

    Шел 1500 год. Великий итальянский  художник, скульптор  и ученый Леонардо да Винчи проводил странные опыты, чем удивлял своих учеников.

Он таскал  по полу  то  плотно  свитую веревку, то ту же  веревку во всю длину. Его интересовал ответ на вопрос: зависит ли сила  трения скольжения  от величины  площади соприкасающихся  в движении тел? Механики  того времени  были глубоко  убеждены, что чем  больше  площадь  касания,  тем больше  сила трения. Они рассуждали примерно так, что  чем больше  таких точек, тем больше сила. Совершенно очевидно,  что на большей поверхности будет больше таких точек касания,  поэтому сила  трения должна  зависеть от площади трущихся тел.

   Леонардо да Винчи  усомнился и стал проводить опыты. И получил  потрясающий вывод: сила трения  скольжения не зависит  от площади соприкасающихся тел. Попутно Леонардо  да Винчи  исследовал зависимость силы трения от материала, из которого  изготовлены тела,  от величины  нагрузки на эти  тела, от скорости скольжения  и степени  гладкости или шероховатости их поверхности. Он получил  следующие результаты:

1. От площади не зависит.
2. От материала не зависит.
3. От величины нагрузки  зависит (пропорционально ей).
4. От скорости  скольжения  не зависит.
5. Зависит от шероховатости  поверхности.

   1699 год. Французский ученый Амонтон  в результате  своих опытов  так ответил  на те же пять вопросов. На первые три - так же, на четвертый - зависит. На пятый-не зависит. Получалось, и Амонтон  подтвердил  столь неожиданный  вывод  Леонардо да Винчи о независимости  силы трения  от площади  соприкасающихся тел. Но в то же время  он не согласился  с ним в том,  что  сила трения не зависит от скорости скольжения; он считал, что  сила трения  скольжения  зависит от скорости, а с тем, что сила трения зависит  от шероховатостей поверхностей, не соглашался.

   В течение  восемнадцатого  и девятнадцатого  веков насчитывалось до тридцати исследований на эту тему. Их авторы  соглашались  только в одном – сила трения  пропорциональна  силе нормального  давления, действующей на соприкасающиеся  тела. А по остальным  вопросам согласия не было. Продолжал вызывать недоумение  даже у самых  видных ученых экспериментальный факт: сила трения  не зависит  от площади трущихся тел.

   1748 год. Действительный член  Российской академии  наук  Леонард Эйлер опубликовал свои ответы на пять вопросов о трении. На первые три – такие же, как и у предыдущих, но  в четвертом  он согласился с Амонтоном, а в пятом – с Леонардо да Винчи.

   1779 год.  В связи с  внедрением  машин  и механизмов  в производство  назрела острая необходимость в более глубоком  изучении законов трения. Выдающийся  французский физик Кулон  занялся  решением  задачи  о трении  и посвятил этому два года.  Он ставил  опыты  на судостроительной верфи,  в одном из портов  Франции. Там он нашел те практические  производственные  условия, в которых  сила трения  играла  важную роль.  Кулон  на все  вопросы ответил – да. Общая сила  трения  в какой-то  малой  степени  все же  зависит  от размеров поверхности трущихся  тел,  прямо  пропорциональна силе  нормального давления, зависит  от материала  соприкасающихся тел, зависит от скорости  скольжения  и от степени  гладкости  трущихся поверхностей.  В дальнейшем  ученых стал интересовать вопрос о влиянии смазки, и были  выделены  виды трения: жидкостное, чистое, сухое и  граничное.

                                                         Правильные ответы.

   Сила трения  не зависит  от площади соприкасающихся тел,  а зависит  от материала тел: чем больше  сила  нормального давления, тем больше  сила трения. Точные измерения и показывают, что модуль  силы трения  скольжения зависит от модуля относительной скорости.

   Сила трения  зависит  от качества обработки  трущихся  поверхностей  и увеличения  вследствие этого силы  трения. Если тщательно  отполировать  поверхности соприкасающихся тел, то число  точек касания  при  той же  силе  нормального давления увеличивается, а следовательно, увеличивается и сила трения. Трение  связано  с преодолением молекулярных связей между  соприкасающимися телами.

                                                           Коэффициент трения

   Сила трения  зависит от  силы,  прижимающей  данное тело к поверхности другого тела, т.е. от силы нормального  давления Рд  и от качества трущихся  поверхностей.

   В опыте  с трибометром силой нормального  давления служит вес бруска. Измерим силу нормального давления, равную весу чашечки  с гирьками  в момент  равномерного  скольжения бруска. Увеличим теперь  силу нормального давления вдвое, поставив  грузы на брусок. Положив  на чашечку  добавочные гирьки, снова заставим  брусок  двигаться равномерно.

   Сила трения  при этом увеличится вдвое. На основании  подобных опытов  было установлено, что,  при неизменных материале  и состоянии  трущихся  поверхностей сила их трения прямо пропорциональна  силе нормального  давления, т.е.

Fтр=µ·Ν

   Поскольку  в описанных опытах все  чашечки с гирьками всегда меньше  веса бруска, можно заключить , что сила трения  всегда составляет  только часть силы нормального давления Ν (или Рд). Коэффициент пропорциональности µ в формуле  меньше единицы  и должен быть  числом отвлеченным. Он постоянен  для одних  и тех же  трущихся  поверхностей  и меняется  при их замене.

   Величина, характеризирующая зависимость силы  трения от материала и качества  обработки  трущихся  поверхностей, называется коэффициентом трения. Коэффициент трения  измеряется отвлеченным числом, показывающим, какую часть  силы нормального  давления составляет  сила трения

µ=Ν/Fтр

   µ зависит  от ряда причин. Опыт показывает , что трение  между телами  из одинакового вещества, вообще говоря, больше, чем между телами из разных веществ. Так, коэффициент трения стали по стали больше, чем коэффициент  стали по меди. Объясняется  это наличием  сил молекулярного  взаимодействия, которые у однородных молекул значительно больше, чем  у разнородных.

   Влияет  на трение  и качество  обработки этих поверхностей различно, то  неодинаковы и размеры шероховатостей на трущихся поверхностях, тем прочнее сцепление  этих шероховатостей, т.е. больше µ трения.  Следовательно,  одинаковому  материалу и качеству  обработки обеих  трущихся  поверхностей соответствует наибольшее значение µ трения. Отметим, что при трении  между гладко полированными поверхностями большую роль  играют силы взаимодействия. Если  в предыдущей формуле под Fтр подразумевали  силу трения скольжения,  если же Fтр заменить наибольшим  значением  силы трения покоя Fмакс., то µ будет  обозначать коэффициент трения покоя

                                                                    µ =Fмакс/Рд

   Теперь  проверим, зависит  ли сила  трения от площади соприкосновения  трущихся поверхностей. Для этого положим  на полозья  трибометра 2 одинаковых  бруска  и измерим силу трения между полозьями  и «сдвоенным» бруском. Затем положим  их на полозья порознь, сцепив друг с другом, и снова  измерим  силу трения. Оказывается, что, несмотря  на увеличение площади трущихся  поверхностей во втором случае, сила трения остается прежней. Отсюда следует, что сила  трения  не зависит  от величины  трущихся поверхностей. Такой, на первый взгляд странный, результат  опыта объясняется очень просто. Увеличив  площадь  трущихся  поверхностей, мы тем самым  увеличили  количество зацепляющихся друг за друга неровностей на поверхности тел, но одновременно уменьшили силу, с которой эти неровности прижимаются друг к другу, так как  распределили  вес брусков на большую площадь.

Опыт показал, что сила трения  зависит от скорости  движения.. Однако при малых  скоростях этой  зависимостью  можно пренебречь. Пока скорость  движения невелика, сила трения  возрастает при  увеличении скорости. Для больших скоростей движения наблюдается  обратная зависимость: с увеличением  скорости силы трения убывает.  Следует отметить, что все установленные  соотношения для силы трения носят приближенный характер.

   Сила трения  значительно  изменяется  в зависимости  от состояния трущихся поверхностей. Особенно  сильно  она уменьшается при наличии жидкой прослойки, например масла, между трущимися поверхностями (смазка). Смазкой широко  пользуются  в технике для уменьшения сил  вредного трения.

Роль силы трения

   В технике  и в повседневной жизни силы трения играют огромную роль. В одних случаях силы трения приносят пользу,  в других - вред. Силы трения удерживает вбитые гвозди, винты, гайки; удерживает нитки в материи, завязанные узлы и т.д. При отсутствии трения нельзя было бы  сшить одежду, собрать станок, сколотить ящик.

   Наличие  трения покоя позволяет человеку передвигаться по поверхности  Земли. Идя, человек отталкивает от себя Землю  назад, а Земля  с той же силой толкает человека вперед. Сила, движущая человека вперед, равна силе трения  покоя  между подошвой ноги и Землей.

   Чем сильнее человек толкает Землю назад, тем больше сила трения покоя, приложенная к ноге, и тем быстрее  движется человек.

   Когда человек отталкивает Землю с силой большей, чем предельная  сила трения покоя, то нога скользит назад, и это  затрудняет ходьбу. Вспомним, как трудно ходить по скользкому льду. Чтобы легче было идти, необходимо увеличить трения покоя.  С этой целью  скользкую поверхность  посыпают песком. Сказанное  относится  и к движению электровоза, автомобиля. Колеса, соединенные  с двигателем, называются ведущими.

   Когда ведущее колесо с силой, создаваемой двигателем,  толкает рельс назад, то сила, равная трению покоя и  приложенная к оси колеса, двигает вперед электровоз или автомобиль. Итак, трение между ведущим колесом и рельсом или Землей – полезно. Если оно мало, то колесо  буксует, а  электровоз  и автомобиль стоит на месте. Трение же, например, между движущимися  частями работающей машины вредно.

   Силой трения  также пользуются  для удержания  тел в состоянии покоя или для их остановки, если они  движутся. Вращение  колес  прекращается с помощью тормозных колодок, тем или  иным  способом прижимаемых к ободу колеса. Наиболее  распространены воздушные тормоза, в которых тормозная колодка прижимается к колесу при помощи сжатого воздуха.                                        

ОТЧЕТ ГРУППЫ ЭКСПЕРИМЕНТАТОРОВ

Цель:  выяснить зависимость силы трения скольжения от следующих факторов:

  --от нагрузки;

  --от площади соприкосновения трущихся поверхностей;

  --от трущихся материалов (при сухих поверхностях).

Оборудование: динамометр лабораторный с жесткостью пружины 40 Н\м;  динамометр

круглый демонстрационный ( предел – 12ң); деревянные бруски – 2 штуки; набор грузов;

деревянная дощечка; кусок металлического листа; плоский чугунный брусок; лед; резина.

Результаты экспериментов

1. Зависимость силы трения скольжения от нагрузки.

2. Зависимость силы трения от площади соприкосновения трущихся поверхностей.

3. Зависимость силы трения от размеров неровностей трущихся поверхностей: дерево по дереву ( различные способы обработки поверхностей).

1. Неровная поверхность – брусок необработан.
2. Гладкая поверхность – брусок обструган вдоль волокон дерева.
3. Отшлифованная гладкая поверхность обработана наждачной бумагой.
4. При исследовании силы трения от материалов трущихся поверхностей мы используем один брусок массой 120 г и разные контактные поверхности. используем формулу:

                                 Fтр=µ·N

   Мы рассчитывали коэффициенты трения скольжения  для следующих материалов:

ОТЧЕТ   ГРУППЫ  КОНСТРУКТОРОВ

  Цели: создать  демонстрационные эксперименты; объяснить результаты наблюдаемых явлений.

Опыты по трению

   Изучив литературу, мы отобрали несколько опытов, которые решили осуществить сами. Мы продумали эксперименты, изготовили приборы и попытались  объяснить  результаты наших  экспериментов. В качестве  приборов  и инструментов  мы взяли: скрипку, канифоль; деревянную линейку; деревянное яйцо, через которое  пропущена нить.

Опыт №1

  Тщательно натираем смычок канифолью, затем проводим им по струне. Продолжительны поющие звуки получают благодаря трению. Когда скрипач  начинает  вести смычок вдоль струны, струна и под действием  силы трения покоя увлекается  смычком и выгибается. При этом натяжение  стремится вернуть ее  в первоначальное положение. Когда эта сила  превысит силу покоя, струна срывается  и приходит  в колебание, скрипач перемещает смычок  в противоположную сторону, а затем навстречу. Скрипка поет. Если играть  на скрипке  без смычка, дергая  струны пальцами, получится звук, как у  балалайки; если натянуть пальцем  струну и отпустить ее, то раздастся резкий звук, который быстро затухнет.

   Затем натирают смычок канифолью? Играет ли канифоль  роль смазки при трении? Оказывается, смычок натирают канифолью не только для того, чтобы  эта сила заметно зависела от скорости скольжения – быстрее уменьшалась бы с ростом скорости. Струна под смычком  движется всегда медленнее смычка. Когда смычок и струна  движутся в одну сторону, струна отстает от смычка.  Сила трения препятствует отстаиванию и увлекает струну за смычком. Сила трения совершает работу, смычок  тащит за собой струну и, наоборот, тормозит струну,  замедляя ее движение. Совершается  работа против  сил трения. Выходит, что на одной  половине  пути смычок помогает струне, а на другой – ей мешает? Этого не происходит  по двум обстоятельствам. Во-первых, скорость,  с которой смычок скользит по струне, относительно струны разная. Когда струна и смычок идут в одну сторону, скорость смычка  мала. Вспомните, как медленно  отстает едущий  по дороге попутный автомобиль, если смотреть на его  из окна быстро едущего поезда. Когда же струна движется навстречу смычку, его скорость гораздо больше – подобно скорости, с которой мелькает в окне  встречный автомобиль. Второе обстоятельство – сила трения скольжения зависит  от относительной скорости трущихся поверхностей. При медленном скольжении, когда она  движется в одну сторону со струной, при быстром скольжении струна и смычок движутся в разные стороны. Таким образом, за каждое колебание струны силы трения подталкивает ее, не давая этим  колебаниям затухать.

Опыт №2

   Деревянное яйцо  с пропущенной  через середину нитью. Берут в руки  концы этой нити, и  одну руку высоко  поднимают вверх. Деревянное яйцо  по нити быстро  соскальзывает вниз. Поднимают вверх другую руку. Яйцо снова устремляется  вниз, но вдруг неожиданно застревает  на середине нити, затем опять  скользит и останавливается. В этом опыте  сила трения  скольжения пропорциональна силе нормального давления. Яйцо состоит из двух соединяющихся половинок. В центре  перпендикулярно нити укреплена корковая пробка. При натяжении нити сила  трения нити  о пробку увеличивается  и яйцо  замирает в определенном  положении на нити. Если нить не затянута, то сила трения меньше и яйцо свободно скользит вниз.

                                                                   Опыт №3

   Деревянная линейка. Кладут  линейку горизонтально на указательные пальцы начинают сближать. Линейка не движется  равномерно по двум пальцам сразу. Она скользит по очереди то по одному, то по другому пальцу. Почему? Под линейкой скользит  лишь тот палец, который стоит дальше от центра масс линейки, так как  он испытывает меньшую нагрузку и меньшее трение. Его скольжение  прекращается, как только он оказывается ближе к центру масс линейки,  чем второй палец, и тогда начинает скользить второй палец. Так пальцы  движутся к центру тяжести линейки поочередно.

Вначале декабря была проведена неделя математики, физики. Авторы проекта сделали конкурс  сказок среди учащихся «Представим себе мир без трения.» Лучшие сказки получились у следующих учеников.

Сказка 1.

" В мире трения ". ( Лакпа Ч)

Сидя на уроке физики, Иванов не слушал учителя. " И зачем надо знать про это трение, оно никому не нужно, и без него можно обойтись," - думал он. И вдруг он ощутил, что ударился обо что-то твердое, он попытался встать, но снова упал. Иванов все-таки встал и еле-еле передвигаясь пошел. Все вокруг было какое-то странное, гладкое, до чего бы он не дотронулся, все было гладким. "Странно, и машин нет ?" - удивился Иванов. "А как же они будут ездить ?" - раздался голос сзади. Иванов оглянулся и увидел мальчика с короной на голове и с какими-то странными приспособлениями на ногах.
- Как же они будут ездить, если нет трения ? - сказал мальчик с короной.
- Как нет трения ?
- Так ведь ты попал в страну без трения, а я король этой страны.
- А что у тебя на ногах ?
- Это специальные приспособления для передвижения, тебе нужно их одеть, иначе ты не пройдешь и трех шагов.

Иванов одел эти приспособления и ему стало легче передвигаться. Внимательно посмотрев на короля, он увидел, что корона была прикреплена к голове, каким-то необычным приспособлением.
- Зачем ты прикрепил корону ?
- Ты забыл, что в нашей стране нет трении, попробуй надеть головной убор, он тут же упадет.

И тут, Иванов понял, что зря он говорил о том, что трение не нужно. Он стал смотреть по сторонам и его взору предстала стройная картина: все люди ходили на каких-то особых приспособлениях, на дерево было невозможно залезть, так как оно было очень гладким. Все предметы, при малейшем прикосновении, падали.
- Как плохо без трения !
- Да, но и без него у нас кое-что идет хорошо. Самолеты очень быстро летают, двигатели не изнашиваются, корабли быстро плавают. Но все-же без трения плохо. Ты видишь, что в моей стране нет ничего красивого и удивительного, нельзя рисовать, бегать, лазать по деревьям, а виноват в этом ты !
- Я !?
- Да ты, ведь это ты сказал, что трение не нужно, вот и оставайся здесь королем, а я ухожу !
- Но, я же не хотел, не хотел, я не знал !
" Иванов, что же такое трение ? "- спросил учитель.

Иванов проснулся, он сидел за партой в кабинете физики : " Трение - это сила, без которой прожить нельзя ." - ответил он и был прав !

Сказка 2.

" Приключения Савушкина. "( Доктугу А 8класс)

Однажды Савушкин получил двойку по физике. Они как раз проходили тему " Сила трения ".

Придя домой, эакинув учебник по фиэике в дальний угол, он с ненавистью подумал: "Пропади ты пропадом, сила трения ".

И вдруг он поскользнулся и упал на ровном месте. Савушкин попытался встать, ухватившись за ножку стула. Стул с легкостью выскочил из его рук и отлетев в сторону, опрокинул этажерку с книгами. В комнате начался кавардак. Предметы слетали со своих мест и, кружась по комнате, сталкивались и разлетались в разные стороны. Из дальнего угла, размахивая страницами, вылетел учебник физики. Комната была похожа на космический корабль, находящийся в невесомости. Савушкин, собравшись с силами, попытался поймать учебник. Вдруг его осенило : по его желанию исчезла сила трения. Савушкин летал по комнате и догонял учебник. Наконец он ухватил его, на лету открыл заданную страницу и прочитал параграф и понял, какое огромное значение имеет сила трения в жизни. Благодаря силе трения по улицам ездят автобусы, ходят люди и животные, лыжники скользят по снегу, фигуристы катаются на льду, предметы стоят на своих местах.

Вдруг в комнате все встало на свои места. Сила трения возобновила свое действие. Савушкин с облегчением вздохнул. С этого дня он стал серьезно заниматься физикой.

Сказка 3.

" В мире без трения. "( Чооду А-11класс)

Однажды мой друг поехал в другой город. Вот, что он мне рассказал : " Я приехал в город и пошел искать гостиницу. Найдя ее, я заплатил за неделю вперед и пошел в свой номер. Только я решил отдохнуть, как раздался противный гудящий звук. Вдруг кровать отъехала от стенки на середину комнаты. Пол из под моих ног уехал и я упал. Звук прекратился. Я встал, поправил костюм и сел на кровать. Казалось бы ничего и не произошло, но кровать оказалась на середине комнаты, а на моей коленке была ссадина. Но, что это было ? Я не стал мучить себя этим вопросом и все же решил отдохнуть. Вдруг снова раздался этот звук. В этот раз я решил не оставаться в комнате. Еле держась за стены я вышел в коридор. Что там было ! Дорожки ехали из-под моих ног. Шкаф отъезжал от стены, теряя по дороге дверцы, и разваливаясь на части. Еле-еле я вышел на улицу. На моем пути все разваливалось и падало. На улице прохожие делали какие-то беспорядочные движения, падали. Автобус гнал с бешеной скоростью, из кабины высунулось искаженное страхом лицо водителя и он закричал : " Не могу остановить машину, тормоза не действуют !" Наконец звук прекратился. Из гостиницы выбежал мой сосед с коробочкой в руках. "Наконец-то! Наконец- то! Сила трения. Я изобрел ее" - так он кричал. Он подбежал ко мне и крикнул " Посмотрите! " Он включил какую-то кнопку и.....Но звука не было. Машинка развалилась. Вместо нее на асфальте лежала груда винтиков, шурупов и всяких деталей. Это все, что от нее осталось. Машинка была не исключением и сила трения не действовала и в ней.

Подведение итогов :

А теперь подведем итоги и оценим трение по заслугам. Конечно, только благодаря наличию в природе силы трения возможна жизнь в том виде, в каком она существует на Земле. Но вместе с тем, трение изнашивает машины и подошвы нашей обуви, двигатели автомобилей, самолетов, паровозов. Они все работают против трения (сухого и жидкого), на это тратится огромное количество различных видов горючего. Трение в одних условиях полезно, а в других вредно. Следовательно, надо умело использовать силы трения. Когда в повседневной жизни, в производстве, в технике, на транспорте трение нам необходимо, нужно увеличивать его.

Когда трение мешает, вызывает расход энергии и материалов, необходимо уменьшать его. Так люди поступают с незапамятных времен. Но, чтобы подчинить себе трение нужно знать какие законы им управляют.

а) Чем больше давление между соприкасающимися поверхностями, тем больше сила трения покоя.

б) Во сколько раз увеличивается давление, во столько раз увеличивается трение покоя.

в) Величина силы трения зависит от рода трущихся поверхностей.

г) Сила трения качения меньше силы трения скольжения.

д) Смазка уменьшает трение.

В ы в о д ы

  по результатам  работы  над проектом.

    - Мы  выяснили, что человек  издавна использует знания о явлении трения,  полученные опытным путем. Начиная  с  XV-XVI веков, знания  об этом  явлении  становятся  научными: ставятся  опыты  по определению зависимостей силы трения  от многих факторов, выясняются закономерности.

    -Теперь  точно знаем, от чего  зависит сила трения, а что  не влияет  на нее. Если говорить более конкретно, то сила трения зависит: от нагрузки или массы тела; от рода  соприкасающихся поверхностей;  от скорости  относительного  движения тел; от размера неровностей или шероховатостей поверхностей. А вот от площади соприкосновения она не зависит.

    - Теперь  мы можем объяснить все наблюдаемые в практике  закономерности строением вещества,  силой взаимодействия между молекулами.

    - Мы провели  серию экспериментов, проделали примерно такие же опыты, как и ученые, и получили  примерно такие же результаты. Получилось, что экспериментально мы подтвердили все утверждения, высказанные нами.

    - Нами была создана серия экспериментов, помогающих понять и объяснить некоторые «трудные» наблюдения.

    - Но, наверное, самое главное – мы поняли, как здорово добывать знания самим, а потом делиться ими с другими

Литература

1.Блудов М.И. «Беседы пофизике»-М: Просвещение 1980г

2. Горелов Л.А. «Занимательные опыты по физике»-М: Просвещение 1985г

3.Дерягин Б.В. «Что такое трение»-М: Просвещение 1986г

4.Кабардин О.Ф. «Факультативный курс физики»-М: Просвещение 1977г

5. Мощанский В.Н, Савелов Е.В. «История физики в средней школе». Просвещение 1981г

6. Тарасов Л.В. «Физика в природе»-М: Просвещение 1988г

7. Русские народные сказки, пословицы, поговорки.

Содержание:

Цели и задачи…………………………………………………………………………1

Отчет группы исследователей общественного мнения…………………………….2

Отчет группы теоретиков…………………….………………………………………3                                                                                                              

Историческая справка …….………………………………………………………….4                                                                               Роль силы трения………………….………………………………………………….5

Отчет группы экспериментаторов……………..……………………………………..6

Отчет группы конструкторов   ………………………………………………………..7

Конкурс сказок ………………………………………………………………………….8                                                      

Заключение………………………………………………………………………………9

Районный конкурс исследовательских работ и проектов школьников

«Умное поколение».

Тема проекта: «Сила трения»

                                        Авторы:

Чооду Аржаана, Лакпа Чодураа

МОУ ОСШ с.Ильинка

10,11 класс

Руководитель: Доктугу О.Б.

Учитель физики

МОУ ОСШ с.Ильинка.

Февраль 2010г