Польза и вред применения трения

Слайд 2

Что такое трение? Трение – процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде. По-другому называется фрикционным взаимодействием. Изучением процессов трения занимается раздел физики, который называется механикой фрикционного взаимодействия, или трибологией. Трение главным образом имеет электронную природу при условии, что вещество находится в нормальном состоянии. В сверхпроводящем состоянии вдалеке от критической температуры основным «источником» трения являются фононы, а коэффициент трения может уменьшиться в несколько раз.

Слайд 3

Сила трения Сила трения – это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению. Причиной возникновения трения является шероховатость трущихся поверхностей и взаимодействие молекул этих поверхностей. Сила трения зависит от материала трущихся поверхностей и от того, насколько сильно эти поверхности прижаты друг к другу.

Слайд 4

Разновидности силы трения При наличии относительного движения двух контактирующих тел силы трения, возникающие при их взаимодействии, можно подразделить на:

Слайд 5

Трение скольжения Сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого и действующая на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения.

Слайд 6

Трение качения Момент сил, возникающий при качении одного из двух контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого.

Слайд 7

Трение покоя Сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Возникает при микро перемещениях контактирующих тел.

Слайд 8

Характер фрикционного взаимодействия В физике взаимодействие трения принято разделять на: Сухое, когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями/смазками; Граничное, когда в области контакта могут содержаться слои и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и так далее) – наиболее распространённый случай при трении скольжения. Смешанное, когда область контакта содержит участки сухого и жидкостного трения; Жидкостное (вязкое), при взаимодействии тел, разделённых слоем твёрдого тела (порошком графита), жидкости или газа (смазки) различной толщины – как правило, встречается при трении качения, когда твёрдые тела погружены в жидкость, величина вязкого трения характеризуется вязкостью среды; Эластогидродинамическое (вязкоупругое), когда решающее значение имеет внутреннее трение в смазывающем материале. Возникает при увеличении относительных скоростей перемещения.

Слайд 9

Вред трения в технике и природе В большинстве традиционных механизмов (ДВС, автомобили, зубчатые шестерни и пр.) трение играет отрицательную роль, уменьшая КПД механизма. Для уменьшения силы трения используются различные натуральные и синтетические масла и смазки. В современных механизмах для этой цели используется также напыление покрытий (тонких плёнок) на детали; Проблема перемещения больших грузов ; Проблема изнашивания трущихся поверхностей, а также невозможность создания вечного двигателя, так как из-за трения любое движение рано или поздно останавливается, требуя постоянного стороннего воздействия; Получение ушибов и ссадин в результате трения о твёрдую поверхность; Расходуется много горючего.

Слайд 10

Вред трения в технике и природе

Слайд 11

Польза трения в технике и природе Лианы, хмель, горох, бобы и другие вьющиеся растения благодаря трению могут цепляться за находящиеся поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету; Чтобы увеличить сцепление с грунтом, стволами деревьев, на конечностях животных имеется целый ряд различных приспособлений: когти, острые края копыт, подковные шипы, тело пресмыкающихся покрыто бугорками и чешуйками; Автомобиль может тормозить; Человек может ходить по земле; Одежда не разваливается, так как нитки в ткани удерживаются; Приводит в движение детали различных механизмов, которое в дальнейшем приводит к движению самих этих механизмов и машин (генератор, конвейер предприятия, станок, движущая машина и др.)

Слайд 12

Польза трения в технике и природе

Слайд 13

Вывод Сила трения играет огромную роль не только в технике, но и в живой природе. Без силы трения животные и люди не смогли бы передвигаться, а растения не смогли бы распространять семена. Без силы трения вся живая природа не смогла бы существовать.

Источник

Конечно же, это фантазия, и она полна лирических упрощений. В жизни все немного по-другому. Но, по сути, несмотря на то, что есть очевидные минусы силы трения, которые создают для нас ряд сложностей в жизни, очевидно, что без существования сил трения, проблем было бы куда как побольше. Так что нужно говорить, как о вреде сил трения, так и о пользе все тех же сил трения.

Примерами полезных сторон сил трения можно назвать то, что мы можем ходить по земле, что наша одежда не разваливается, так как нитки в ткани удерживаются благодаря все тем же силам трения, что насыпав на обледеневшую дорогу песок, мы улучшаем сцепление с дорогой, дабы избежать аварии.

Ну а вредом силы трения является проблема перемещения больших грузов, проблема изнашивания трущихся поверхностей, а также невозможность создания вечного двигателя, так как из-за трения любое движение рано или поздно останавливается, требуя постоянного стороннего воздействия.

Люди научились приспосабливаться и уменьшать, либо увеличивать силы трения, в зависимости от необходимости. Это и колеса, и смазка, и заточка, и многое другое. Примеров масса, и очевидно, что нельзя однозначно сказать: трение – это хорошо или плохо. Но оно есть, и наша задача – научиться использовать его на пользу человека.

20

Трение в природе и технике

Пробовали ли вы ездить на автомобиле в гололед? Удовольствие не из приятных. Так же, впрочем, как и быть пешеходом в такую же пору года. Когда дорога покрыта коркой льда, мы говорим: плохое сцепление. Что это означает?

Это означает, что трение между колесами и дорогой очень маленькое. И если это полезно в случае перемещения грузов волоком, например, на санках, то очень вредно в ситуации, когда необходимо резко затормозить или сменить направление движения. Роль силы трения в жизни человека огромна, этого нельзя отрицать.

· И наша задача сводится к тому, чтобы максимально эффективно использовать силу трения в быту и в технике для облегчения жизни.

Роль силы трения в быту

Роль силы трения в быту сводится к тому, что мы можем ходить и ездить, что предметы не выскальзывают у нас из рук, что полки и картины висят на стенах, а не падают, даже одежду мы носим благодаря трению, которое удерживает волокна в составе нитей, а нити в структуре тканей.

Но трение может играть и отрицательную роль. Именно из-за него нагреваются и изнашиваются движущиеся части различных механизмов. В таких случаях его стараются уменьшить. Существует несколько способов уменьшения трения.

Один из них – это введение смазки между трущимися поверхностями. Смазка уменьшает соприкосновение тел, и трутся не тела, а слои жидкости. А трение в жидкости намного меньше, чем сухое трение.

Еще примеры силы трения в быту:

· мы можем писать на бумаге

· вещи, стоящие на вашем столе, не улетают от малейшего сквозняка

· одежда, которая висит на вашем стуле или плечиках в шкафу

· вы можете водите компьютерной мышкой по коврику

· вы с трудом двигаете шкаф, т.к. есть сила трения

· но если случайно разлить подсолнечное масло на кухне, любой входящий будет скользить, т.к. уменьшится сила трения об пол, но аккуратнее, не упадите сами 🙂

· ковер сильно уменьшает силу трения

· смазывание петлей дверей

· музыкальные инструменты

Сила трения в технике

Еще одним способом уменьшить трение является применение шариковых и роликовых подшипников. Внутреннее кольцо подшипника одевается на вал какого-либо механизма, а наружное кольцо закрепляют в корпусе машины или станка. И когда вал начинает вращаться, то он не скользит, а катится на шариках или роликах между кольцами подшипника.

А мы знаем, что сила трения качения значительно меньше трения скольжения. Поэтому вращающиеся части изнашиваются гораздо медленнее. Применяют также воздушную подушку, уменьшение площади соприкасающихся тел, а также шлифовку.

Например, чтобы уменьшить силу трения между льдом и коньками, коньки точат, делая поверхность соприкосновения меньше, а лед шлифуют, делая его максимально гладким. Так же уменьшают трение при резке чего-либо в быту и на производстве, затачивая ножи как можно острее.

Роль силы трения в технике не всегда отрицательна, как могло показаться. Ведь, например, когда мы заменяем силу трения скольжения трением качения, чтобы уменьшить взаимодействие трущихся поверхностей, то следует помнить, что если бы трение отсутствовало совсем, то колеса или шарики в подшипниках просто-напросто прокручивались бы, не приводя тело в движение.

Еще примеры силы трения в технике:

· автомобиль может тормозить

· на севере люди передвигаются на санках и лыжах – так быстрее, т.к. меньше сила трения

· езда на велосипеде

· любые смазанные детали работают лучше

· в шарикоподшипниках возникает сила трения качения

· колеса с шипами или даже с цепями

· механизмы для передачи или преобразования движения с помощью трения, т.н. фрикционные механизмы

Роль силы трения в природе

Стоит упомянуть и о роли силы трения в природе. Пример – это шероховатые лапки насекомых для улучшения сцепления с поверхностью, или, наоборот, это гладкие тела рыб, покрытые слизью для уменьшения трения о воду.

В природе животные и растения давно научились приспосабливаться и использовать силу трения себе во благо. То же необходимо делать и человеку, дабы обеспечить себе комфортное существование на планете Земля.

Еще примеры силы трения в природе:

· мы можем ходить по земле

· белки прыгают по веткам деревьев

· ленивец висит на ветке

· птичка может присесть на ветку

· вода точит камень

· образование планет и комет

· идет дождь и вода стекает в низину, хотя камень лежит и не скатывается в низину (у воды сила трения меньше, чем у камня)

· огромные валуны лежат на краях скал и не падают вниз – их держит сила трения

21

Источник

В современной школе преподавание предметов естественно-научного цикла переживает серьезные трудности. В настоящее время наблюдается тенденция к снижению уровня знаний почти по всем предметам данного научного цикла средней школы. Это объясняется несколькими причинами, одной из которых является подход самих учащихся к выбору предметов, при котором “ненужные” предметы просто игнорируются. К “ненужным” предметам относятся, прежде всего, те, которые не надо сдавать при поступлении в ВУЗы.

Естественнонаучные конференции знакомят учащихся с явлениями природы, с разнообразными применениями законов физики, химии и биологии в быту и технике, углубляют и расширяют знания учащихся, способствуют развитию логического мышления и прививают интерес к изучению предметов естественнонаучного цикла, расширяют общий кругозор.

Особенно это важно при обучении учащихся в гуманитарной гимназии.

Каждый год мы, учителя естественнонаучного цикла, совместно с учителями математики проводим декаду естественно-математических наук. В рамках декады проводятся различные мероприятия. Особой популярностью пользуются такие мероприятия, как:

• Естественнонаучный турнир (8-е классы);
• Викторины по физике и биологии (7-е классы);
• Турнир МИФ (математика, информатика, физика) для 9-х классов;
• Конкурсы тематических газет “Гордость российской науки”;
• Конкурс рисунков “Экологический комикс” (5 – 6-е классы);
• Конкурс кроссвордов;
• Химическая сказка для школьников начальной школы.

Помимо этого мы обязательно проводим научно-практические конференции.

При подготовке конференции новые знания учащиеся приобретают за пределами школьного учебника: из дополнительной литературы, Интернета, других источников, используемых во время подготовки к конференции, и из докладов, с которыми выступают другие учащиеся.

На конференцию приглашаются школьники всей параллели, учителя, администрация.

Руководящая роль на конференции принадлежит учителю, как председателю конференции. В помощь учителю выбирается инициативная группа, которая организует выступления учащихся с сообщениями и их обсуждение, дополнения, уточнения. Учитель же обобщает результаты конференции, оценивает работу класса в целом и отдельных учащихся.

Образовательное значение конференции состоит в том, что в процессе подготовки учащиеся приобретают навыки самостоятельной работы с различными источниками информации.

Примерные темы конференций:

7 класс

• “Измерение физических величин”
• “Трение. Полезные и вредные действия трения”

8 класс

• “Физика и химия на кухне”
• “Тепловые двигатели. История и перспективы развития”

9 класс

• “Влияние звука на живые организмы”

10 класс

• “Нужны ли исследования космоса человечеству?”
• “Электричество и жизнь”

11 класс

• “Нужно ли верить рекламе?”
• “Проблемы энергосбережения в нашем городе”

В этом учебном году мы проводили конференцию с участием семиклассников “Трение: вред или польза”.

Подготовительный этап:

– определение темы конференции,

– определение целей и задач конференции,

– определение времени и места проведения конференции,

– определение тем докладов, которые выносятся на конференцию,

– учитель озвучивает рекомендуемые источники информации, из которых можно найти достоверную информацию

– рассматриваются и отбираются заявки школьников,

– консультации учащихся.

План конференции, тематика выступлений вывешивается заранее на доске “Информация”.

План Конференции

1. Организационный момент.
2. Вступительное слово учителя.
3. Ход конференции(Выступления учащихся)
4. Заключительное слово учителя. Подведение итогов
5. Награждение.

К материалам конференции предъявляются следующие требования:

Требования по содержанию:

– соответствие теме и научно-практической направленности конференции;

– чёткость и непротиворечивость изложения, логичность суждений, стилистическая выдержанность текста.

В рамках работы конференции устанавливается следующий регламент:

– на доклад предоставляется 4-5 мин;

– на вопросы и комментарии до 5 мин;

– на вступительное и завершающее слово ведущего до 10 мин.

За несколько дней до конференции учитель прослушивает сообщения учащихся, вносит предложения для улучшения выступления. Обязательно озвучивает требование не читать текст, говорить своими словами. Можно пользоваться планом выступления и тезисами.

После каждого выступления аудитории предлагается обратиться к выступающему с вопросами, внести дополнения. Желательно, чтобы в процессе прослушивания сообщений слушатели записывали темы, основные положения. Это способствует повышению внимания к докладу.

В конце конференции проводится опрос на лучшего выступающего.

Учитель с инициативной группой оценивают выступления учащихся.

При оценивании презентации можно воспользоваться такой системой оценивания:

Критерии оценивания выступления:

• Соответствие содержания теме;
• Постановка целей работы
• Составление плана выступления
• Полнота раскрытия темы
• Эффективность использования возможностей иллюстративного материала (наличие рисунков, фотографий, таблиц, графиков, звуковых и видео объектов)
• Оформление презентации (заголовки, шрифты, грамотное использование цвета, эффекты анимации)
• Наличие списка информационных ресурсов
• Отсутствие грамматических, пунктуационных и орфографических ошибок.
• Логическое построение презентации
• Умение работать с презентацией перед классом

По результатам оценивания и зрительского опроса проводится награждение выступающих.

Приложение: презентация (презентация выполнена учителем как образец проведения конференции, оформление и текст скорректирован в единой форме. Я считаю такую корректировку возможной только в первый год обучения. При оценивании выступлений учащихся старших классов более строго рассматривать оформление презентации)

Литература.

1. Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е.и др. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Ученое пособие для студ. высш. пед. учеб. Заведений- М.: Изд. центр “Академия”, 2000.
2. Татарченкова С.С. Урок как педагогический феномен: Учебно-методическое пособие. – СПб.: КАРО, 2005. – 448 с.
3. Палат Е.С. Современные информационные технологии в образовании. М.: Академия. 2000.
4. Разумовский В.Г., Бугаев А.И., Дик Ю.И. Основы методики преподавания физики в средней школе. /Под ред. А.В. Перышкина и др. – М.: Просвещение, 1984. – 398 с.
5. Методика преподавания физики в 7 – 8 классах. /Под ред. А.В. Усовой. – М.: Просвещение, 1990. – 319 с.
6. Современный урок физики в средней школе. /Под ред. В.Г. Разумовского, Л.С. Хижняковой. – М.: Просвещение, 1983.
7. Внеурочная работа по физике. /Под ред. О.Ф. Кабардина. – М.: Просвещение, 1983. – 223 с.
8. Перышкин А.В., Родина Н.А., Рошовская Х.Д. Преподавание физики в 6-7 классах средней школы. – М.: Просвещение, 1985.
9. Ерунова Л.И. Урок физики и его структура при комплексном решении задач обучения. – М.: Просвещение, 1988.
10. Лукашик В.И. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Просвещение, 1988.
11. Л.П.Лисовский, “Трение в природе и технике”, М.,журнал “Квант” .
12. Ланина И.Я. Внеклассная работа по физике. – М.: Просвещение, 1977.
13. Физический энциклопедический словарь. – М.: Просвещение, 1983
14. Электронная библиотека наглядных пособий: Физика, 7-11 классы /Ханнанов Н.К., Баяндин Д.В., Берков А.В., Тихонова Е.Н. -М.: Дрофа, 2004.
15. Уроки физики Кирилла и Мефодия. 5-11 классы. – М.: “Кирилл и Мефодий”, 2007
16. https://class-fizika.narod.ru/7_tren.htm
17. https://prezentacii.com/po-fizike/9147-sila-treniya-skolzheniya.htm
18. https://www.all-fizika.com.htm
19. https://900igr.net/fotografii/fizika/Priroda-sily-trenija/001-CHto-takoe-sila-trenija.html

Источник