1
2 De ce nu poți patina pe podea? De ce este atât de dificil de a merge pe un trotuar alunecos? Și ceea ce ne oferă șansa de a merge, să ne așezăm și să lucrăm fără teamă că cărțile și notebook-urile vor cădea la pământ, că masa va aluneca până se va sprijini într-un colț și mânerul va aluneca de pe degete?
3 Pentru a răspunde la aceste întrebări, vom face un experiment. Încercați să împingeți dulapul așezat pe podea - nu se mișcă! Mai întâi, inerția îl ține. Orice obiect (sau, după cum spun fizicienii, "corpul") tinde să mențină o stare de odihnă. Această proprietate a corpurilor se numește inerție. Inerția este un fenomen care apare foarte des. Prin urmare, chiar și persoanele care sunt greu de stabilit în mișcare sunt numite inerte, și anume, luptă pentru imobilitate. Dar înapoi la experiența noastră. Cabinetul păstrează în loc nu numai inerția. Taie patru felii de cartofi brute. Cereți-i să ajute pe cineva de la adulți și, ridicând alternativ colțurile cabinetului, puneți-l pe o bucată sub fiecare picior. Ești gata? Acum faceți clic pe dulap din nou. Uite - a plecat. Dar nu ai împins mai mult decât prima dată. Deci, nu e doar o chestiune de inerție. Pentru a depăși inerția, ați avea suficientă forță. Să fie lent, deși treptat, dar cabinetul se va mișca. Dar nu ai stăpânit fricțiunea. Și au ajutat doar cartofii brute. Se pare că fricțiunea nu este doar un dușman al mișcării. Fricțiunea este gardianul odihnei. Dacă nu există fricțiune de odihnă, acest lucru ar duce la consecințe neprevăzute. Mobilierul trecea prin camere într-o pantă ușoară. Nu am putut merge. Roțile autoturismelor nu aveau în aer clothespins, nu puteau ține nimic. Ghețarii, toate pietrele și chiar întregul pământ așezat pe pante s-ar aluneca din toate munții. Dar cât de multe lucruri s-ar fi întâmplat!
Forța de frecare Forța de frecare este forța de interacțiune a suprafețelor de contact ale celor două corpuri. Rezistența reniului se calculează prin formula: F mp = μ * N, μ N unde μ este coeficientul de frecare și N este forța presiunii normale. N F F tr F F Particularitatea forței de frecare este aceea că este întotdeauna îndreptată împotriva mișcării corpului la care este aplicată:
6 Frecarea internă internă - interacțiunea dintre straturile unui corp. External External - apare pe suprafața de contact a două corpuri. Lichid (solid circulație într-un lichid sau gaz) uscat (are loc între suprafețe solide) frecare statică, frecare de odihnă și simplu prin frecare de frecare prin frecare prin frecare de alunecare
7 Suprafața unui corp solid are de obicei nereguli. De exemplu, chiar și un metal foarte bine lustruit vizibile în electroni microscop „munții“ și „prin“ în mărime în E. În timpul corpurile de compresie de contact are loc numai la cel mai înalt câmp și suprafața reală de contact este semnificativ mai mică decât suprafața totală a suprafețelor în contact. Presiunea în punctele de contact poate fi foarte mare, iar deformarea plastică apare acolo. Zona de contact crește și presiunea scade. Aceasta continuă până când presiunea atinge o anumită valoare, la care se oprește deformarea. Prin urmare, zona reală de contact este proporțională cu forța de compresie. La punctul de contact, acționează forțele aderenței moleculare (se știe, de exemplu, că suprafețele metalice foarte curățate și netede aderă unele la altele). Acest model al forțelor de frecare uscată (așa-numita fricțiune între corpurile solide) pare să fie aproape de situația actuală din metale.
8 Dacă corpul, de exemplu, se află pur și simplu pe o suprafață orizontală, atunci forța de frecare nu acționează asupra ei. Frecarea se produce dacă încercați să mutați corpul, aplicați forța acestuia. În timp ce mărimea acestei forțe nu depășește o anumită valoare, corpul rămâne în repaus și forța de frecare este egală în mărime și inversă în direcția forței aplicate. Apoi mișcarea începe. Poate părea surprinzător, dar forța de fricțiune a repausului accelerează mașina. La urma urmei, atunci când mașina se mișcă, roțile nu alunecă în raport cu drumul, iar între anvelope și suprafața drumului există o forță de fricțiune de repaus. Așa cum este ușor de văzut, este îndreptată spre mișcarea mașinii. Mărimea acestei forțe nu poate depăși valoarea maximă a fricțiunii de odihnă. Prin urmare, dacă pe un drum alunecos să apăsați brusc pe gaz, atunci mașina va începe să alunece. Dar dacă apăsați frânele, roțile se vor opri și mașina va aluneca de-a lungul drumului. Forța de frecare își va schimba direcția și va începe să frâneze mașina. F tr
9 forță de frecare în timpul alunecare a solidelor depinde nu numai de proprietățile suprafețelor și ale forțelor de presiune (această dependență este calitativ aceleași ca și pentru restul de frecare), dar, de asemenea, viteza. Adesea, cu o viteză crescătoare, forța de fricțiune cade mai întâi brusc, iar apoi începe din nou să crească. Această caracteristică importantă a forței de frecare a alunecării explică de ce sună șirul de vioară. La început, nu există o alunecare între arc și șir, iar șirul este prins de arc. Atunci când forța de fricțiune a odihnei atinge valoarea maximă, șirul se rupe și apoi oscilează aproape ca unul liber, apoi este capturat din nou de un arc etc. Asemenea vibrații, dar deja dăunătoare, pot apărea atunci când metalul este prelucrat pe un strung datorită frecarii dintre chips-urile îndepărtate și tăietor. Dacă colofoniu arc frecat pentru a face forța de frecare a vitezei mai clare atunci când tratamentul de metal necesară pentru a acționa invers (pentru a alege un tăietor de formă specială, unsoare etc.). Deci, este important să cunoaștem legile de frecare și să le putem folosi.
10 Luați un cilindru de lemn și puneți-l pe masă astfel încât să atingă masa de-a lungul generatorului. În centrele bazei cilindrului introducem capetele furcii de sârmă și atașăm la acesta un dinamometru foarte sensibil furnizat. Dacă trageți dinamometrul, cilindrul se rotește pe masă. Conform mărturiei dinamometrului vom vedea că nevoia este foarte mică apăsare să se clinti cilindru și rola-l uniform pe, mult mai mică decât culisarea aceluiași cilindru, în cazul în care nu se rotește și să alunece pe masă. Cu aceeași forță de presiune pe masă, forța de frecare a laminării este mult mai mică decât forța de frecare alunecoasă. De exemplu, atunci când rulourile din oțel sunt rulate pe șine de oțel, frecarea la rulare este de aproximativ 100 de ori mai mică decât frecarea alunecătoare. Prin urmare, în mașini, aceștia încearcă să înlocuiască frecarea alunecătoare prin frecare prin rulare utilizând așa-numitele rulmenți cu bile sau role. Originea fricțiunii de rulare poate fi vizualizată după cum urmează. Atunci când o minge sau cilindru se rostogolește deasupra suprafeței unui alt corp, este ușor apăsat în suprafața acestui corp, iar el însuși este comprimat puțin. Astfel, corpul de rulare se rostogolește tot timpul pe deal. În același timp, există o separare a părților de pe o suprafață de cealaltă, iar forțele de aderență care acționează între aceste suprafețe împiedică acest lucru. Ambele fenomene provoacă forțe de frecare la rulare. Cu cât suprafața este mai dificilă, cu atât este mai redusă și mai puțin frecare.
11 În plus față de frecare uscată, există și așa-numita frecare lichidă, care apare atunci când solidele se mișcă în lichide și gaze și sunt asociate cu viscozitatea lor. Forțele de frecare lichide sunt proporționale cu viteza de mișcare și dispăreau atunci când corpul se oprește. Prin urmare, într-un fluid, se poate face corpul să se miște, aplicând chiar și o forță foarte mică. De exemplu, o barjă greu de apă pe care o persoană o poate pune în mișcare, împingând partea inferioară a celui de-al șaselea și pe teren o astfel de încărcătură, desigur, nu se poate mișca. Această caracteristică importantă a forțelor de frecare lichidă explică, de exemplu, faptul că mașina "aduce" pe un drum umed. Frecarea devine lichidă, iar chiar neregulile mici pe șosea, creând forțe laterale, conduc la o "deviere" a mașinii.
20 Cu toate acestea, "legea pătratelor inverse" a părut mult timp mult mai evidentă pentru mulți. Și nu este doar un exemplu hipnotizator al legii gravitației universale a marelui Newton; o altă lege nu ar permite explicarea multor fapte observate (de exemplu, de ce în interiorul unei cutii cu pereți conducători, indiferent de încărcarea pe care o are, nu se simte nici un câmp electric). Legea lui Coulomb este acum cunoscut, probabil, oricărui elev școlar. Dar abia multe persoane știu ce calificare și observație trebuia să le arate cercetătorului. Coulomb a observat în trecere că acuzațiile se "scurtează" rapid din corpuri și au explicat corect acest lucru prin faptul că aerul are o anumită conductivitate; această circumstanță complica experimentul, însă ea însăși a devenit o descoperire importantă. Mulți știu că legea interacțiunii polilor magnetici, de asemenea studiată cu atenție de Coulomb, arată foarte mult ca legea interacțiunii încărcăturilor electrice. Din acest motiv, datorii electrostatice și magnetostatic reprezintă în toate similare între ele, cu excepția faptului surprinzător că „taxa magnetică“ de semne opuse pentru un motiv oarecare apar întotdeauna în perechi și niciodată singur. Numai după lucrarea Ampere a aflat că câmpul magnetic al magneților permanenți sunt cauzate nu de faptul că acestea constau dintr-un număr mare de magneți mici (ca, nota crezut și pandantiv) și curenții electrici, adică mișcarea încărcăturilor electrice. Teoria clasică modernă (adică, non-cuantică) a fenomenelor electrice și magnetice este numită adesea electrodinamica Faraday și Maxwell. Desigur, în scrierea acestui capitol cel mai important al fizicii, un loc onorabil este ocupat și de mulți alți oameni de știință remarcabili, iar printre primii, numele lui Charles Coulomb trebuie menționat pe bună dreptate.
21 Ați înțeles bine ce inerție de odihnă și de frecare sunt. Apoi încercați să răspundeți la întrebări: 1. De ce medicul rulează de-a lungul gheții către jucătorul hochei rănit cu pași mici? 2. Ce împiedică copiii să se rotească în tobogan în timpul verii? 3. De ce șoferii sperie "cauciucul gol"? 4. De ce cărțile și vasele din dulapuri cad din rafturi? 5. De ce schiorii folosesc unguente diferite? 6. Ce îi ajută pe elevi să stea ferm la birouri, cu excepția unei dorințe deosebite de a învăța? 7. De ce este atât de dificil să curățați hainele de haine? 8. De ce nu se poate opri repede o mașină pe un drum umed sau gheață, chiar dacă viteza nu este foarte mare? 9. Încercați să țineți ceva în mâini strânse (nu doar să bați!). Explicați ce se întâmplă.
Cu cât studiem mai mult legile de frecare, cu atât este mai greu și nu ne va fi mai ușor să ne imaginăm. Cu alte cuvinte, pe măsură ce intrăm mai adânc în legea decelerării aeronavei, vom înțelege din ce în ce mai mult "falsitatea" ei. Cu cât vederea este mai adâncă, cu cât este mai precis măsurarea, cu atât este mai greu să devină adevărul; nu ne pare a fi rezultatul unor procese fundamentale simple. Cei mai mulți oameni înțeleg că, extinderea cercului cunoașterii, o persoană își extinde cercul de cunoaștere. ieșire
Trimiteți-le prietenilor: