Сила трения встречается буквально на каждом шагу. Но знают ли люди, зачем она нужна? В чем вред и польза силы трения? Попробуем разобраться.

Предисловие

На земные объекты действует несколько сил, которые тесно взаимосвязаны между собой и влияют на жизнедеятельность тел. Прежде всего, это сила тяжести, упругости (внутреннее сопротивление тел в ответ на смещение их молекул) и реакции опоры. Но есть еще она очень важная физическая величина, называемая силой трения. Она в отличие от силы тяготения и упругости не зависит от расположения тел. При ее изучении действуют иные законы: коэффициент трения скольжения и сила реакции опоры. Например, если понадобится сдвинуть тяжеловесный шкаф, то с первой же минуты станет понятно, что сделать это непросто. Кроме того, при выполнении данной задачи присутствуют определенные помехи. Что же препятствует усилиям, приложенным к шкафу? А мешает этому не что иное, как сила трения, принцип действия которой изучают еще в школе. Курс физики за 7 класс подробно рассказывает об этом явлении.

Что у нас под ногами?

С ней люди сталкиваются очень часто. Польза трения в том, что мы бы и шагу ступить не смогли, не будь этой физической величины. Именно она удерживает нашу обувь на той поверхности, куда мы ступаем. Каждый из нас ходил по очень скользким поверхностям, например, по льду, и не понаслышке знает, что это очень тяжело. Почему так происходит? Прежде чем рассказать о том, в чем вред и польза силы трения, определимся с тем, что это такое.

Суть понятия

Силой трения называется взаимодействие двух тел, возникающее в месте их соприкосновения и препятствующее их движению относительно друг друга. Различают несколько видов трения - покоя, скольжения и качения.

Причины возникновения

Первая из причин заключается в неизменной шероховатости поверхностей. Именно этот показатель влияет на то, какой вид силы трения будет иметь место. Если речь идет о гладких поверхностях, например, о покрытой металлом крыше или о ледяных участках, то их шероховатость почти не видна, однако это не значит, что ее нет - она присутствует на микроскопическом уровне. В этом случае будет действовать сила трения скольжения. Но если говорить о шкафе, стоящем на ковре, то здесь шероховатости двух объектов будут значительно препятствовать взаимному движению. Второй причиной является электромагнитное молекулярное отталкивание, которое происходит в месте контакта объектов.

Трение покоя

Что происходит в случае, когда мы пытаемся сдвинуть с места шкаф, однако нам не удается переместить его ни на сантиметр. Что удерживает предмет на одном месте? Это сила трения покоя. Дело в том, что приложенные усилия компенсируются силой сухого трения, возникающей между шкафом и полом.

Вред и польза силы трения покоя

Сила трения качения

Если мы вспомним, что когда-нибудь придется двигать шкаф обратно, то решим оснастить его колесиками. В этом случае возникающее взаимодействие будет называться трением качения, поскольку предмет уже будет не скользить, а катиться по поверхности. Катящиеся колесики будут немного вдавливаться в ковер, образовывая бугорок, который нам необходимо будет преодолеть. Этим и обуславливается сила трения качения. Разумеется, если мы покатим шкаф не по ковру, а, например, по паркету, то переместить его будет еще легче, за счет того, что поверхность паркета тверже поверхности ковра. По той же причине велосипедистам ехать по шоссе куда проще, чем по пляжу с мелким песком.

Неоднозначный вопрос

В чем состоит вред и польза силы трения любого типа? Разумеется, приведенные примеры несколько утрированы - в жизни все немного сложнее. Однако несмотря на то, что сила трения имеет очевидные минусы, создающие ряд сложностей в жизни, ясно, что без нее проблем было бы гораздо больше. Поэтому у данной величины есть свои недостатки и преимущества.

Негативные примеры

Среди примеров вреда этой силы на одном из первых мест стоит проблема перемещения тяжеловесных грузов, быстрого изнашивания любимых вещей, а также невозможности создать вечный двигатель, поскольку из-за трения любое движение рано или поздно прекращается, требуя стороннего вмешательства.

Положительные моменты

Среди примеров полезности этой силы то, что мы можем спокойно ходить по земле, не поскальзываясь на каждом шагу, наша одежда прочно сидит и мгновенно не приходит в негодность, поскольку нити ткани удерживаются благодаря трению. Кроме того, люди используют принцип действия этой силы, посыпая скользкие дороги, из-за чего удается избежать множества аварий и травм.

Выводы

Человечество научилось взаимодействовать с данной физической величиной, увеличивая и уменьшая ее в зависимости от поставленных целей. Наша непосредственная задача - попытаться использовать ее максимально эффективно.

Класс: 7

Цели урока:

• обобщить знания по теме: «Сила трения»
• продолжить формирование естественнонаучных представлений по изучаемой теме
• создать условия для формирования познавательного интереса, активности учащихся
• способствовать развитию конвергентного мышления
• формирование коммуникативного общения

Оборудование: интерактивный комплекс SMART Board Notebook

Эпиграф урока:

«Человек родился быть господином,
Повелителем, царем природы, но
Мудрость, с которой он должен
Править, не дана ему от рождения:
Она приобретена учением.»
Н.И. Лобачевский.

План урока:

1. Оргмомент
2. Вступительное слово учителя
3. Конкурс творческих работ
4. Рефлексия

Ход урока

Учитель: Здравствуйте, ребята! Садитесь. Вы помните, что домашним заданием было пофантазировать на тему «Мир без трения»? Давайте посмотрим, что у вас получилось.

Конкурс творческих работ

1. Бологов Игорь

Каков мир без силы трения?

Что будет, если сила трения исчезнет?

Fтр = N, где – коэффициент трения; N – сила реакции опоры

Давайте фантазировать!

3 слайд

Давайте все по порядку. Когда вы проснетесь, то обнаружите что вы лежите непонятно где, а вся мебель в квартире находится в одном углу. Люстра, подвешенные полки, шторы и все остальные предметы, которые лежали или были подвешены на гвозди, будут валяться на полу, т.к. гвозди держат за счет силы трения.

4 слайд

Предположим, что вы быстро привыкли к тому, что нет силы трения, и добрались до ванны; умылись и пошли завтракать. В кухне вы столкнётесь с ещё одной проблемой: вы не сможете поесть, т. к. еда будет выскакивать у вас из рук как мыло, потому что продукты в руках держаться тоже из-за силы трения.

5 слайд

После многократных попыток удержать еду в руках, вы устанете и захотите сесть на стул, но вы сразу съедите вниз, а стул уедет в сторону.

6 слайд

Если вы находитесь около окна, то вам наверняка захочется посмотреть, что происходит на улице. И вы увидите то, что изображено на рисунке снизу. А это люди смешным образом будут ходить, контролируя каждый свой шаг, чтобы не упасть. Не будет окон штор, которые держались на петлях или гвоздях. Мебель будет передвигаться по комнатам из-за легкого дуновения даже самого слабого ветерка, а машины, припаркованные около домов, разваляться.

7 слайд

А теперь: что будет происходить во всем мире?

8 слайд

Невозможно было бы дождаться или сесть в автобус, потому что из-за отсутствия силы трения автобус не сможет остановиться на остановке.

9 слайд

На скейтборде можно было кататься безостановочно и до одурения!

Правда, не всегда удачно!

10 слайд

Те, кто танцевал, не смогут остановиться, не ударив себе что-нибудь.

11 слайд

Доплыть до берега будет невозможно.

12 слайд

Невозможно будет играть в мяч, потому что он будет сам по себе, а ноги – сами по себе.

13 слайд

Газонокосилка будет скользить по траве, как по катку, не срезая травы.

14 слайд

Машины ездили бы по бездорожью, как по самым лучшим шоссе.

15 слайд

Поезда будут ездить без остановки, сталкиваясь, сходить с рельсов и скользить дальше.

16 слайд

Небольшие волны превращались бы в большие цунами и никогда не прекращались.

17 слайд

Простой легкий ветерок становился бы смерчем или бурей и тоже никогда не прекращался.

18 слайд

С гор сползли бы все ледник, камни, земля. Остались бы только лысые горы.

2. Лебеденко Валерия

Мир без трения

Кому из вас не случалось помечтать... Тем более на уроках, тем более, когда слушаешь крайне неинтересную тебе, тему... Как, казалось бы, просто и легко мир обошелся бы без силы трения и архимедовой силы, Пушкина и Гоголя и др... Но не получалось ли у вас так, что подхваченные Мечтой вы попадали в страну «Невыученных Уроков» – с поездами, несущимися навстречу друг другу по одному полотну, и половинчатыми землекопами?

Жить в мире, где каждому нашему движению препятствует трение, нелегко, но если трение исчезнет, нам придётся гораздо хуже. В фантастическом мире без трения возможны происшествия более удивительные, чем те, что описаны в сказке К.Чуковского «Мойдодыр». Шевельнётся спящий человек – и одеяло, не удерживаемое трением покоя, сползёт и отправится путешествовать по комнате; заденет сапоги – и сапоги поползут куда придётся. По дороге сапоги встретят много препятствий и, наконец, все сведется к тому, что стол зацепит по дороге стулья и все вещи соберутся где-нибудь в одном месте, ведь пол не бывает идеально горизонтальным.

В мире без трения жизнь человека превращается в упорную погоню за расползающимися и разбегающимися вещами. При отсутствии трения даже самый малейший толчок будет вызывать безостановочное движение по инерции всех предметов.

Но сможет ли человек что-либо сделать? Если встать на пол, то как устоять на нём? Полы, тротуары, станут более скользкими, чем самый гладкий лёд. Ходить по полу будет совершенно невозможно. И передвигаться люди смогут, пожалуй, только при помощи каких-то липких или клейких веществ, т.е. им придётся приклеивать себя к полу при каждом шаге, но это будет возможно лишь при условии, что с исчезновением трения и эти вещества не потеряют своей липкости.

Сразу же после исчезновения трения люди с ужасом убедятся, что платье на них расползается. Ведь швы держатся исключительно благодаря трению между нитками и тканью. Все пуговицы оторвутся, все узлы развяжутся, гвозди из ботинок выскочат, и ткани начнут расползаться, потому что волоконца в нитках тоже скреплены трением.

Всё это может произойти при частичном исчезновении трения. Если же прекратят своё действие все виды трения, то земной шар превратится в клубок мельчайшей пыли, окутанный такой же пыльной атмосферой.

Трение мешает людям двигаться и двигать, но без трения мы совсем не могли бы передвигаться и существовать. Трение не только вредно, но и полезно. Трение совершенно необходимо и неизбежно. Оно порождено тем, что мир материален, и каждый предмет двигается только во взаимодействии с другими предметами, а трение является неизбежным следствием этого взаимодействия.

Если бы не было силы трения,
Не остановились бы мы
Ни на мгновение.
Вечно летал бы самолет.
А вдруг он куда пропадет?
На светофоре красный свет
Сейчас загорится. Если бы не было силы трения,
Пора тормозить. А не тормозится!
Не избежали бы мы столкновения.
Сила трения важна!
Сила трения нужна!
Если будет сила трения –
Избежим мы разрушения.
Если б не было силы трения –
Вся Земля тогда бы,
Без сомнения,
Стала бы ледяным катком,
И вместе с ней
Все дома плясали бы весь день.

3. Шипулина Варвара: сочинение и презентация

Мир без трения

Один раз я написала контрольную по физике, но я не готовилась к ней и чувствовала, что написала плохо, я очень злая шла из школы и, в конце концов, мне стало так обидно, что я забубнила себе под нос: «Хоть бы пропала эта сила трения, вот бы её вообще не было»…Остаток дня прошёл нормально, и я легла спать хоть и немного взвинченная.

А вот и утро, я уже совсем забыла о вчерашнем, как вдруг мне почудилось, что я соскальзываю с кровати. Но я не восприняла это всерьёз и попробовала встать. То,что случилось дальше было просто неописуемо… Встав, я чудом обошлась без переломов, я распласталась по всему полу не в силах подняться. Тут в мою комнату вошла мама, ну как вошла…Неловко и очень нелепо заползла.

– Доброе утро, ты уже проснулась?

– Да, но постой в чём дело, почему ты так нелепо ходишь, я все время падаю, и что на тебе одето?!

Удивлённо спросила я. На ней была больничная рубаха, гипс на левой руке и правой ноге. У неё было очень странное выражение лица, на котором сияла немного болезненная улыбка.

– Со мной? Дорогуша, со мной всё отлично, и что это за странные вопросы, я хожу как и все нормальные люди. Может ты заболела?

– Нет мам! Это ты больна! Что тут вообще происходит?!

– Милая, всё хорошо, ты преувеличиваешь, у меня всё как обычно, вчера я просто попала в аварию.

– Просто попала в аварию?! Просто?! Ты ведь могла погибнуть!!!

– Да не беспокойся обычное дело.

С вялой улыбкой сказала мама. Она посмотрела на часы, валявшиеся на полу.

– Господи, ты же опаздываешь в школу! Давай живее собирайся и иди на уроки.

Пересилив себя, я собралась и поползла в школу. Я была повергнута в шок, выйдя на улицу, все ходили так же как я, спотыкаясь и падая, шли по своим делам. Всюду разбитые машины, люди все в гипсе и перевязках, я не встретила не одного здорового человека! Когда я добрела до школы, у меня был урок физики. Я решилась подойти к учителю и попросить переписать контрольную.

– Здравствуйте, извините, а я могу переписать контрольную по силе трения?!

– Почему? Что это такое «сила трения» что-то ты выдумываешь, нужно лучше учить физику, а то фантастику какую-то сочиняешь!

И тут я всё поняла… Эти события, всё это из-за меня, потому что я хотела что б силы трения не существовало, я заплакала…И как будто проснулась, я очнулась в кровати.

– Как хорошо, что это лишь сон…

Учитель: Спасибо, ребята, за урок. Вы все очень хорошо постарались. Много интересных мыслей, фантазий. Молодцы, так держать!

Но так ли это?

Приносит ли сила трения один лишь вред или это сила только на первый взгляд такая "мешающая"?

Давайте попробуем представить, а как изменился бы наш мир, если бы сила трения вдруг взяла и исчезла.

Интересных детских сочинений на эту тему на страницах Интернета довольно много, но большинство из них не имеет авторства, то есть их многократно пересылали друг другу, а имя автора по дороге потерялось.

А это очень обидно!

Поэтому я решила привести здесь только эти два сочинения, которые содержат имена авторов.

Вот, что думают по этому поводу ребята, которых попросили в школе написать небольшое сочинение о том, как изменился бы мир без силы трения...

Если бы не было силы трения

Ашкинази Саша,

7 класс,
Школа 550
Санкт-Петербург

Каникулы уже заканчивались, а я еще не сделал ничего из уроков. И вот под вечер я вспомнил про сочинение по физике. И начал думать, что же написать. Но ничего так и не придумал. Я лег спать.

На следующий день мы поехали в гости к знакомым. Мы поехали на автобусе. Уже через одну была наша остановка. Но вдруг я поскользнулся и упал. Я попытался ухватиться за стойку и встать. Но стойка выскользнула у меня из рук, и я опять упал. Тут я оглянулся и увидел, что каждый, кто не сидел, лежит на полу и не может встать. И автобус не останавливается ни на одной остановке. Вот мы проехали нашу остановку. И тут я подумал: "Вот учительница задала написать сочинение про силу трения, и вот сила трения пропала". Я приподнял голову и увидел, что наш автобус сейчас врежется в дом. Я крикнул и проснулся.

Я долго сидел на кровати, обдумывая этот ужасный сон. Тут я встал с кровати, подошел к столу, сел и написал все это.

Ура! Исчезла сила трения!

Ученица 10 класса: Черепенникова Ульяна

Школа: МБОУ СОШ с. Новое,

Макаровского района, Сахалинской области

Учитель физики: Ежукевич Юлия Валериевна

Совет ООН, высчитав, сколько теряет экономика всех стран в результате преодоления силы трения, постановил: убрать силу трения.

В мире начался хаос. Все тела пришли в движение. Скорость движения рек усилилась. В одно мгновения все их воды оказались в океане. Уровень воды поднялся. Равнины и низменности оказались под водой. На суше, всё пришло в бесконечное движение.

Ученые Гарвардского Университета изобрели порошок, при использовании которого все окружающие предметы начинают прорастать. Первая часть проблемы была решена: можно было как-то закрепиться на суше. Но затем выяснилось, что все время стоять на одном месте не совсем удобно. Тогда промышленники Австралийского Союза придумали специальные топорики, чтобы подрубать корни. Но носить с собой топорик и порошок было неудобно. К тому же руки работали как лопасти винта: то посыпали порошок, то рубили корни, то сыпали, то рубили. Скорость передвижения была как у улитки.

Тогда ученые Кембриджского Университета предложили новую идею: покрыть железом все планету и раздать магнитные ботинки. Но балет, как искусство, стал исчезать. А степ поднял свои позиции. И в скором времени все жители, животные стали передвигаться в ритме степа, а также есть и разговаривать. Что оказалось не совсем и не всегда удобно. А иногда и крайне неудобно.

И тогда выдающиеся русские ученые сказали: «Нужно вернуть силу трения».

На Земле вновь воцарились мир и порядок.

ВНИМАНИЕ, КОНКУРС!!!

Давайте пофантазируем вместе!!!

Я хочу Вам предложить подумать хорошенько на эту тему, представить себе ситуацию, что сила трения действительно исчезла и попробовать описать, что тогда может случиться, и как изменится наш мир.

Получить более подробную информацию о конкурсе и выложить Ваши варианты Вы можете в разделе "Наши конкурсы" , а лучшие работы мы опубликуем отдельными статьями в разделе проекты (разумеется со всеми именами, фамилиями и той информацией, которую Вы сами захотите оставить).
Будет здорово, если Вы сможете проиллюстрировать свои работы и прислать Ваши рисунки вместе с описанием.

Удачи Вам и творческих успехов!!!

Эти небольшие видеоролики помогут Вам лучше разобраться с тем, что представляет из себя сила трения.

Сила трения в жизни человека

В земных условиях трение всегда сопутствуют любому движению тел. При всех видах механического движения одни тела соприкасаются либо с другими телами, либо с окружающей их сплошной жидкой или газообразной средой. Такое соприкосновение всегда оказывает большое влияние на движение. Возникает сила трения, направленная противоположно движению.
Существует несколько видов трения:

Сила трения помогает начать движение и закончить его. Рассмотрим человеческий организм: сердце покрыто специальной слизью, между суставами есть жидкость, лёгкие находятся в специальной пленке.

Человек производит аналогичную операцию: смазывает части двигателя.

Жидкое трение – это сила сопротивления, возникающая при движении тела в жидкости или газе.

Вывод : сила жидкого трения меньше силы сухого трения. Особенность жидкого трения состоит в том, что сила жидкого трения покоя равна нулю.

Особенности движения тел в воде. Одно тело имеет форму шайбы, а другое форму капли, такая форма тела называется обтекаемой.

Вывод:

Сила жидкого трения зависит от формы тела. Чтобы жидкое трение было меньше, тело должно иметь обтекаемую форму.

Сила жидкого трения зависит от скорости движения тела: при небольшой скорости сила трения прямо пропорциональна скорости тела, при больших скоростях прямо пропорциональна квадрату скорости.

Во всех прочих случаях мы должны быть благодарны трению: оно даёт нам возможность ходить, сидеть и работать без опасения, что книги и чернильница упадут на пол, что стол будет скользить, пока не упрётся в угол, а перо выскальзывать из пальцев. Трение представляет настолько распространенное явление, что нам, за редкими исключениями, не приходится призывать его на помощь: оно является к нам само. Трение способствует устойчивости. Плотники выравнивают пол так, что столы и стулья остаются там, куда их поставили. Блюдца, тарелки, стаканы, поставленные на стол, остаются неподвижными без особых забот с нашей стороны, если только дело не происходит на пароходе во время качки.
Вообразим, что трение может быть устранено совершенно. Тогда никакие тела, будь они величиною с каменную глыбу или малы, как песчинки, никогда не удержатся одно на другом: всё будет скользить и катиться, пока не окажется на одном уровне. Не будь трения, Земля представляла бы шар без неровностей, подобно жидкому». К этому можно прибавить, что при отсутствии трения гвозди и винты выскальзывали бы из стен, ни одной вещи нельзя было бы удержать в руках, никакой вихрь никогда бы не прекращался, никакой звук не умолкал бы, а звучал бы бесконечным эхом, неослабно отражаясь, например, от стен комнаты. Наглядный урок, убеждающий нас в огромной важности трения, даёт нам всякий раз гололедица.

Застигнутые ею на улице, мы оказываемся беспомощными, и всё время рискуем упасть. Вот поучительная выдержка из газеты (декабрь 1927 г.): «Лондон, 21. Вследствие сильной гололедицы уличное и трамвайное движение в Лондоне сильно затруднено. Около 1400 человек поступило в больницы с переломами рук, ног и т. д.

«При столкновении вблизи Гайд-Парка трёх автомобилей и двух трамвайных вагонов машины были уничтожены из-за взрыва бензина…» «Париж, 21. Гололедица в Париже и его пригородах вызвала многочисленные несчастные случаи…» Однако Ничтожное трение на льду может быть успешно использовано технически. Уже обыкновенные сани служат тому примером. Ещё лучше свидетельствуют об этом 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 лошади тащат сани, нагруженные 70 тоннами брёвен.

Если бы не было силы трения, мы бы всё время двигались. Гуляя, не могли бы рассмотреть ту или иную вещь. Машины не могли бы остановиться на красный свет, также как и люди. Мы не могли бы спокойно посидеть посмотреть телевизор, а ночью поспать. Точнее мы могли бы всё это делать, но при этом постоянно двигались, скользили бы как на льду.

Мир без силы трения

Однажды жила была девочка по имени Стася. Она очень любила кататься на коньках и санках. Ей очень нравился лёд и снег. Она любила зиму. В школе они проходили силу трения. Учительница объясняла:

Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, приложенная к движущемуся телу и направленная против движения, называется силой трения.

И тут Стася подумала:

Как здорово бы было, если бы не было силы трения.

После уроков Стася как обычно шла, не торопясь, домой, как вдруг - толчок, и она упала, понеслась вперёд, как по льду. Вначале ей это понравилось, но потом она увидела, что начали случаться одни аварии за другими. Машины сбивали людей и сами сталкивались. Постепенно происходили взрывы. Депутаты и все остальные думали, как это всё остановить, но никто не знал. Вскоре начали рушиться дома, затем города, затем страны. Но никто не мог помочь. Что делать? Катя поняла, что это она всё натворила. Она пожелала, что бы всё стало на свои места. Так всё и случилось. Затем, когда она пришла домой, она села за уроки. По физике им надо было прочитать параграф и написать сочинение на тему "Мир без силы трения". Девочка обрадовалась, теперь есть, что рассказать!

Помните, мир не может существовать без силы трения - в конце концов, мы бы все погибли.

Мир без силы трения

Если бы не было силы трения

Каникулы уже заканчивались, а я еще не сделал ничего из уроков. И вот под вечер я вспомнил про сочинение по физике. И начал думать, что же написать. Но ничего так и не придумал. Я лег спать.

На следующий день мы поехали в гости к знакомым. Мы поехали на автобусе. Уже через одну была наша остановка. Но вдруг я поскользнулся и упал. Я попытался ухватиться за стойку и встать. Но стойка выскользнула у меня из рук, и я опять упал. Тут я оглянулся и увидел, что каждый, кто не сидел, лежит на полу и не может встать. И автобус не останавливается ни на одной остановке. Вот мы проехали нашу остановку. И тут я подумал: "Вот учительница задала написать сочинение про силу трения, и вот сила трения пропала". Я приподнял голову и увидел, что наш автобус сейчас врежется в дом. Я крикнул и проснулся.

Я долго сидел на кровати, обдумывая этот ужасный сон. Тут я встал с кровати, подошел к столу, сел и написал все это.

Внимание, только СЕГОДНЯ!