Exemple atunci când frecarea este dăunătoare și când este utilă

Noastră și avantajul forței de frecare: frecare de alunecare, odihnă și rulare

Forța de frecare se produce literalmente la fiecare pas. Dar oamenii știu de ce este nevoie? Care este prejudiciul și beneficiile frecare? Să încercăm să înțelegem.

prefață

Mai multe forțe acționează asupra obiectelor terestre, care sunt strâns legate între ele și afectează activitatea vitală a corpurilor. În primul rând, aceasta este forța gravitației, elasticității (rezistența internă a organismelor ca răspuns la deplasarea moleculelor lor) și reacțiile de susținere. Dar există și o cantitate fizică foarte importantă numită forță de frecare. Aceasta, spre deosebire de forța gravitației și a elasticității, nu depinde de localizarea corpurilor. Când o studiază, se aplică și alte legi: coeficientul de frecare alunecător și forța de reacție a suportului. De exemplu, dacă aveți nevoie să mutați un dulap greu, atunci din primul minut devine clar că nu este ușor să faceți acest lucru. În plus, anumite interferențe sunt prezente în îndeplinirea acestei sarcini. Ce împiedică eforturile făcute cabinetului? Iar acest lucru nu este împiedicat de nimic altceva decât o forță de frecare, principiul acțiunii fiind studiat la școală. Cursul de fizică pentru gradul 7 detaliază acest fenomen.

Întrebare ambiguă

Care este prejudiciul și beneficiile forței de frecare de orice tip? Desigur, exemplele de mai sus sunt oarecum exagerate - în viață totul este un pic mai complicat. Cu toate acestea, în ciuda faptului că forța de frecare are dezavantaje evidente, care creează o serie de dificultăți în viață, este clar că fără ea ar exista mult mai multe probleme. Prin urmare, această valoare are propriile dezavantaje și avantaje.

Exemple negative

Exemplele includ leziuni la forța pe unul dintre primele locuri este problema de a muta sarcini grele, uzura rapidă a lucrurilor preferate, precum și incapacitatea de a crea o mașină de mișcare perpetuă, din cauza frecării orice mișcare mai devreme sau mai târziu se oprește, care necesită intervenția unei terțe părți.

Momente pozitive

Printre exemplele de utilitatea acestei forțe pe care le putem merge pe pământ fără să alunece la fiecare pas, hainele noastre sunt ferm așezat și instantaneu vine în stare proastă, ca firele de material sunt deținute de frecare. În plus, oamenii folosesc principiul de acțiune al acestei forțe, stropind drumurile sunt alunecoase, din cauza a ceea ce este posibil pentru a evita o mulțime de accidente și leziuni.

Omenirea a învățat să interacționeze cu o anumită cantitate fizică, crescând-o și scăzând-o în funcție de obiectivele stabilite. Sarcina noastră imediată este să încercăm să o folosim cât mai eficient posibil.

Ce este sub picioarele noastre?

Oamenii se confruntă foarte des. Beneficiul fricțiunii este că nu am putea trece nici măcar un pas, dacă această cantitate fizică nu era acolo. Este cea care ne ține pantofii pe suprafața în care mergem. Fiecare dintre noi a mers pe suprafețe foarte alunecoase, de exemplu, pe gheață, și știe din prima parte ceea ce este foarte dificil. De ce se întâmplă acest lucru? Înainte de a vorbi despre prejudiciul și beneficiile fricțiunii, să definim ce este.

Esența conceptului

Forța de frecare este interacțiunea a două corpuri, care apare în punctul de contact și împiedică mișcarea lor relativ una de cealaltă. Există mai multe tipuri de fricțiune - odihnă, alunecare și rulare.

cauzele

Primul motiv este aceeași rugozitatea de suprafață. Acest indicator afectează ceea ce se va produce un fel de forță de frecare. Când este vorba de suprafețe netede, cum ar fi pe acoperiș sau pe zonele acoperite de gheață din metal, rugozitate lor este aproape nu este vizibil, dar aceasta nu înseamnă că nu este - este prezent la un nivel microscopic. În acest caz, va fi o forță de frecare. Dar dacă vorbim despre cabinet, în picioare pe covor, există rugozitatea celor două obiecte vor împiedica în mod semnificativ mișcarea reciprocă. Al doilea motiv este repulsia electromagnetice moleculare care are loc la site-urile de contact.

Frecarea restului

Ce se întâmplă atunci când încercăm să mutăm dulapul din locul lui, dar nu îl putem mișca cu un centimetru. Ce păstrează un obiect într-un singur loc? Aceasta este forța de frecare a odihnei. Faptul este că forțele aplicate sunt compensate de forța de frecare uscată care apare între cabinet și podea.

Distrugeți și beneficiați de forța de fricțiune de odihnă

Este puterea de frecare statică nu deține șireturi dezlegate pe pantofii noastre, cad unghiile pe care tocmai am condus în perete, a avut loc în loc de cabinet. Fără ea, ar fi imposibil să se miște pe suprafața pământului la oameni, animale sau mașini. Deteriorarea la frecare este de asemenea prezentă. El este într-o scară destul de globală, de exemplu, forța de frecare statică poate duce la deformarea navelor mucoasei.

Justificarea științifică

Pentru a deplasa dulapul, este necesar să atașați o forță care să depășească frecarea. Aceasta este, atâta timp cât efortul aplicat este mai mic decât forța de frecare, mobilierul va rămâne în poziție. Pe lângă acești factori, există și forța de reacție a suportului, care este direcționată perpendicular pe plan. Depinde de materialul din care se face podeaua (aici este implicată și forța elastică). Există, de asemenea, un coeficient de frecare, în funcție de ce constituie ambele suprafețe care interacționează unul cu celălalt. Prin urmare, forța de frecare care acționează asupra dulapului este egală cu coeficientul de frecare, care este înmulțit cu forța de reacție a suportului (suprafață).

Fricțiune de alunecare

Deci, pentru a învinge fricțiunea, l-am rugat pe cineva să ne ajute să mutăm dulapul din locul lui. Ce am găsit? Că după ce aplicăm o forță care depășește forța de frecare statică, cabinetul nu este doar deplasată, dar, de asemenea, de ceva timp a continuat să se miște în direcția dorită, desigur, cu ajutorul nostru. Iar eforturile petrecute au fost aproximativ aceleași pe parcursul călătoriei. În acest caz, am fost împiedicați de forța de frecare alunecătoare orientată în direcția opusă față de partea aplicată. Este de remarcat faptul că rezistența sa este mult mai mică decât forța de fricțiune de odihnă. Pentru a reduce această valoare, se utilizează diferite lubrifiante, dacă este necesar.

Forța de frecare a rolei

Dacă ne amintim că într-o zi va trebui să mutăm cabinetul înapoi, vom decide să-l echipăm cu roți. În acest caz, interacțiunea rezultată va fi numită frecare la rulare, deoarece obiectul nu va aluneca deja, ci se va rostogoli pe suprafață. Roțile rotative vor fi ușor presate în covor, formând un colț, pe care va trebui să-l depășim. Aceasta este cauza forței de frecare a laminării. Desigur, dacă ne-am rostogolit în jos cabinetul nu este pe covor, și, de exemplu, pe podea de parchet, apoi mutați va fi chiar mai ușor datorită faptului că suprafața de parchet este mai greu decât suprafața covorului. Din același motiv, bicicliștii merg pe autostradă mult mai ușor decât pe plajă cu nisip fin.

Dați exemple atunci când frecare este utilă și când este dăunătoare?

Util: puterea unei frecare roți de automobile din cauciuc pe asfalt, roțile de tren pe șine metalice, forța de frecare a cablului de cânepă pe un metal acostarea navei, forța adezivă a firului unul cu celălalt și cu o cârpă în timp ce coaseti pe nasturi, tălpi de frecare cu barca mici pe teren în timpul mersului, forța de frecare statică, prin carte, mânere și așa mai departe. pot minți pe o suprafață înclinată.
Nociv: granule de frecare de metal în interiorul lagărului, frecarea de alunecare patina pe gheață trebuie să fie cât mai mică posibil, mecanismele de blocare ușilor frecare este redusă cu o unsoare de grafit.

Adică, dacă nu ar exista frecare, v-ar fi mutat (a) de la scaun la podea, apoi a alunecat pe podea, ar fi alunecat peste ziduri, și așa mai departe. D., și deci nu numai tu, ci și toate obiectele din jur. T. Pentru a. Acest lucru nu se produce, prin urmare, este util frecare.
Dar, de exemplu, în mecanisme (mașini, mașini-unelte etc.), frecare duce la uzură - acest lucru este dăunător)))

S-a stabilit experimental că forța de frecare depinde de forța de presiune a corpurilor una față de cealaltă (forțele de reacție ale suportului), de materialele suprafețelor de frecare, de viteza mișcării relative. Deoarece nici un corp nu este absolut egal, forța de frecare nu depinde de aria de contact, iar zona reală de contact este mult mai mică decât aria observată; În plus, prin creșterea zonei, scădem presiunea specifică a corpurilor una față de cealaltă.
Valoarea care caracterizează suprafețele de frecare este numită coeficientul de frecare și este de obicei indicată prin litera latină k sau cu litera greacă \ mu. Depinde de natura și calitatea tratării suprafețelor de frecare. În plus, coeficientul de frecare depinde de viteză. Cu toate acestea, cel mai adesea această dependență este slab exprimată și, dacă nu este necesară o mai mare precizie a măsurătorilor, atunci k poate fi considerată constantă. La prima aproximare, magnitudinea forței de frecare alunecătoare poate fi calculată prin formula:

k este coeficientul de frecare alunecător,
N este forța reacției normale a suportului.