физика силата на триене

1. Силата на триене

Натиснете лентата на масата, казвайки му, някои начална скорост. Ние ще видим, че лентата се плъзга по масата и скоростта се намалява до пълно спиране (на Фигура 17.1 показва последователните позиции на лентата на редовни интервали). Както вече знаете от курса по физика от основния училището, инхибира триене при плъзгане бар, действащо върху него от масата.
Силите на триене, действащи върху всеки един от контактуващите органи, когато те се движат един спрямо друг.

Тези сили действат върху всеки от органите в контакт (фиг. 17.2). Те са равни по големина и противоположни по посока, тъй като третият закон свързаните Нютон.

Когато на плъзгача на масата, ние не забележите, че силата на триене в качеството на масата до бара, тъй като масата е закрепена за пода (или на маса от секс акт доста голяма сила на статично триене, които ще бъдат обсъдени по-долу).

Ако лентата с натискане лежи на количката, а след това от силата на триене, действащ от количката от страна на бара, превоз ще се движат с ускорение и скорост на бар по отношение на талигата ще намалее.

1. Колко пъти е ускоряването на бар по отношение на масата в този експеримент повече от ускоряването на количката по отношение на масата, ако масата на бара 200 гр и 600 гр маса на количката? Триенето между каруцата и масата може да бъде пренебрегната.

Плъзгащи сили на триене са насочени по повърхността на контактните тела. Действайки на всеки орган сила на триене е насочен противоположно на скоростта на тялото спрямо друг орган.

Плъзгащи триене, причинени главно от зацепването на нередности и органите за унищожаване контакт (тези нередности в Фигура 17.3 са преувеличени за яснота). Следователно, обикновено по-гладка повърхност на контактните тела, по-малко на сила на триене между тях.

Въпреки това, ако ние правим контактните повърхности са много гладки (например, ги полира), плъзгащата фрикционна сила може да се увеличи поради действието на междумолекулни сили на привличане.

Нека да разберете, от която плъзгащата сила на триене зависи.

От тогава триене при плъзгане сила зависи?

Ние събрахме на опита
Ние ще се използва динамометър разтегателен бар на масата при постоянна скорост (фиг. 17.4, а) чрез прилагане на хоризонтално насочена сила Ex.

Когато се движи на постоянна скорост на ускорение на лентата е нула. Следователно силата на триене, действащи върху бар край на масата, балансира еластичната сила, упражнявана върху лентата от динамометъра. Така че тези сили са равни по сила, т.е. динамометър показва модула за силата на триене.

Повтаря се опит с удар на друг блок на същия блок (фиг. 17.4, б). Ще видим какво ще силата на триене се е увеличил през 2 пъти. Сега, имайте предвид, че в този експеримент (в сравнение с опита на един бар), нормална сила също се увеличи с 2 пъти.

Чрез промяна на силата на нормална реакция, можете да бъдете сигурни, че плъзгащата сила на триене е пропорционална на абсолютната модул Ftr нормална реакция сила N:

Опитът показва, че плъзгащата силата на триене е по същество, независимо от относителната скорост на органите в контакт и в областта на контакт.

Коефициент на пропорционалност μ се нарича триене. Тя се определя от опит (вж. Lab 4). Това зависи от материала и качеството на обработка на контактните повърхности. На форзац Taskbook (под прикритие) показва приблизителните стойности на коефициента на триене за някои видове повърхности.

Коефициентът на триене на гумите върху мокра настилка или на ледени няколко рози по-малък коефициент на триене на гумите върху суха асфалт. Ето защо, спирачният път на автомобила се увеличава значително по време на дъжд или суграшица. По хлъзгав път предупредителни шофьорите на пътен знак (фиг. 17.5).

2. телесна маса m се движи по хоризонтална повърхност. Коефициентът на триене между тялото и повърхността μ.
а) Каква е силата на триене?
б) Какво тяло ускорение модул се движи, ако тя се прилага само на силата на гравитацията, нормална сила и плъзгащи сила на триене?

3. бар лежи на масата Отчетените скорост 2 м / сек, и се подава към ограничителя на 1 m (спирачен път). Какъв е коефициентът на триене между бара и на масата?

4. Може да се предположи, че приблизително в превозното средство при спиране действа сила плъзгащи триене. Процент, който е носител спиране разстояния върху сух лед и настилка при начална скорост от 60 km / h; 120 km / h. Сравнете намерени с дължината на класната стая стойности.

Получените отговори ще ви изненадат. Може би ще бъдат по-внимателни на пътя в дъжда и най-вече на леда.

2. Силата на статичното триене

Ние събрахме на опита
Опитайте се мръдне кабинета (фиг. 17.6). Той ще остане в покой, дори и ако се прилага за него твърде много сила.

Каква сила балансира хоризонтална посока на силата, приложена към гардероба ви? Това статично триене сила, действаща на кабинета от пода.

Статичните сили на триене възникват, когато се опитва да измести един от контактуващите органи по отношение на другата, в случай, когато органите са в покой една спрямо друга. Тези сили предотвратяват относително движение на телата.

5. Има ли силата на статично триене действа на пода на кабинета (фиг. 17.6)?

Причини за възникване на сила на статично триене, подобни на причините за триене при плъзгане: наличието на нередности по контактните повърхности на телата и на действието на междумолекулните сили на привличане.

Ние постепенно ще се увеличава хоризонталната сила, приложена към шкафа. При достигане на определена стойност шкаф мръдна н започва да се плъзга по пода. Вследствие на статично триене сила Ftr.pok модулът не надвишава определена гранична стойност, наречена максимална сила на статично триене.

Опитът показва, че максималната сила на статично триене малко повече триене при плъзгане. Въпреки това, за да се опрости решаването на проблеми в училище да вземе максималното статично триене сила, равна на силата на триене:

Ако тялото е в покой, силата на статично триене tr.pok балансира силата насочена по повърхността на тялото на контакт и има тенденция да се премести в тялото.
Следователно, в този случай

Забележка: силата на статично триене отговаря на две отношения - неравенството (4) и уравнение (5). Това следва от тези неравенства за силата, която не може да се премести в тялото:

Ако F> μN, тялото започва да се плъзга, и тя ще действа бекон триене при плъзгане. В такъв случай

Уравнения (3) и (5) илюстрира графика на сила на триене Ftr на сила, приложена към тялото F (фиг. 17.7).

6. лежи на лентата на бюрото на 1 кг се прилага хоризонтална сила, равна по модул F. Коефициентът на триене между бара и масата е равно на 0.3. Това, което се упражнява върху лентата от силата на триене на масата, ако F = 2 п? F = 5, N?

7. трактора дърпа хоризонтално пакет дървен материал с тегло до 10 тона със сила от 40 кН. Какво е ускоряването на сухожилие, ако коефициентът на триене между дървените трупи и пътят е 0.3? 0.5?

8. Разположен на лентата на бюро на 1 кг хоризонтална разтегателен пружина твърдост 100 N / m. Коефициентът на триене от 0,3. Каква е удължение х на пролетта, ако шината е почивка? се движи със скорост от 0,5 м / сек?

Може ли силата на триене, за да бъде движещата сила?

Засилване човек избутва пътя си обратно, работи върху нея сила на статично триене TP1. защото стъпалото по време на задвижване при покой спрямо пътя (понякога показва ясен отпечатък от стъпалото) (фиг. 17.8, а). Според третия закон на Нютон, от пътя на лицата, които управляват и същ модул силата на статично триене TP2. посока напред.

Силата на статичното триене и ускорява автомобила (фиг. 17.8, б). Когато колелото се върти без плъзгане, най-ниската си точка се намира сравнително скъпи. Превозно средство (задвижван от двигателя) избутва пътя си обратно, работи върху нея сила на триене TP1 почивка. Според третия закон на Нютон, на пътя зад волана избутва атом (а заедно с него и на колата) напред силата на статично триене TP2. Тя е тази сила и често се нарича като теглеща сила.

9. Какво е локомотиви предназначение (дизелови и електрически) се справят много масивни?

10. Коефициентът на триене между гумите на водещите колела на превозни средства и пътят е равен на 0,5. Да приемем, че съпротивлението на въздуха е незначително.
а) Кои максималната възможна ускорение може да се движи колата, ако всички колела - водещ?
б) да се увеличи или намали максимално възможното ускоряване на превозното средство, ако в началото щеше да е само в предната или само на задните колела? Обосновете отговора си.

Съвети. Ускорение на превозното средство, поради силата на статично триене с пътя.

Допълнителни въпроси и задачи

11. Фигура 9.17 показва графики на силата на триене от нормалната сила на реакция при движение на масата три различни барове. Между бар и маса за триене най-голям? Какво е това?

12. На таблицата е купчина от четири еднакви книги с тегло 500 грама всяка (фиг. 17,10). коефициент на триене между кориците на книгите е 0.4. Какво хоризонтално насочена сила трябва да се приложи, инвестициите на останалата част от книгата:
а) да се премести на книгата 4?
б) се премести книгите 3 и 4 заедно?
в) 3, за да изтегли книгата?
г) 2 да изтегли книгата?

13. оцени до каква скорост може да се разпространява за 2 коли по асфалта. водеща Неговото колело.