сила трения с площадью

Содержание
  1. Сила трения
  2. теория по физике ? динамика
  3. Трение скольжения
  4. Трение покоя
  5. Описание движения тел с учетом сил трения
  6. Движение тела по горизонтальной плоскости
  7. Равноускоренное движение по горизонтали, сила тяги параллельная плоскости
  8. Равнозамедленное движение по горизонтали, сила тяги параллельная плоскости
  9. Ускоренное движение по горизонтали, сила тяги направлена под углом к горизонту (вверх)
  10. Ускоренное движение по горизонтали, сила тяги направлена под углом к горизонту (вниз)
  11. Движение тела по вертикальной плоскости
  12. Тело прижали к вертикальной плоскости и удерживают
  13. Тело поднимается под действием силы тяги, направленной под углом к вертикали
  14. Движение тела по наклонной плоскости
  15. Движение вниз без трения
  16. Тело покоится на наклонной плоскости
  17. Тело удерживают на наклонной плоскости
  18. Равноускоренное движение вверх с учетом силы трения
  19. Равномерное движение вверх с учетом силы трения
  20. Сила трения
  21. Сила трения: величина, направление
  22. Сухое и вязкое трение
  23. Трение покоя
  24. Трение скольжения
  25. Сила трения. Виды трения
  26. 🔍 Видео

Видео:Физика ЕГЭ - Зависит ли сила трения от площади поверхности?Скачать

Физика ЕГЭ - Зависит ли сила трения от площади поверхности?

Сила трения

теория по физике ? динамика

Трение — вариант взаимодействия двух тел. Оно возникает при движении одного тела по поверхности другого. При этом тела действуют друг на друга с силой, которая называется силой трения. Сила трения имеет электромагнитную природу.

Сила трения — сила, возникающая между телами при их движении или при попытке их сдвинуть. Обозначается как F тр. Единица измерения — Н (Ньютон).

Трение бывает сухим и жидким. В школьном курсе физике изучается сухое трение.

Виды сухого трения:

  1. трение скольжения;
  2. трение качения;
  3. трение покоя.

Видео:Сила тренияСкачать

Сила трения

Трение скольжения

Трение скольжения — трение, возникающее при скольжении одного тела по поверхности другого. Сила трения скольжения направлена противоположно направлению движения тела: F тр↑↓ v .

сила трения с площадью

Сила трения скольжения определяется формулой:

сила трения с площадью

μ — коэффициент трения, N — сила реакции опоры, Fдавл. — сила нормального давления

Сила реакции опоры и сила нормального давления — равные по модулю, но противоположные по направлению силы. Если тело не перемещается с ускорением относительно оси ОУ, модули силы реакции опоры и силы нормального давления равны модулю силы тяжести, действующей на это тело.

Силу трения скольжения зависит от степени неровности (шероховатости) поверхности. Поэтому ее можно легко менять.

Чтобы увеличить силу трения скольжения, нужно сделать поверхность тела более шероховатой. Так, чтобы зимой автомобили не скользили по голому льду, автомобилисты используют зимние шины. От летних они отличаются глубоким протектором и наличием шипов, создающих дополнительную неровность.

Чтобы уменьшить силу трения скольжения, нужно сделать поверхность более ровной. Ее можно отшлифовать или смазать. Так, чтобы лыжи скользили по снегу лучше, их смазывают специальными мазями или парафинами.

Пример №1. Конькобежец массой 70 кг скользит по льду. Какова сила трения, действующая на конькобежца, если коэффициент трения скольжения коньков по льду равен 0,002?

Сила реакции опоры по модулю равна силе тяжести, действующей на конькобежца. Отсюда:

Видео:Сила трения Физика в опытах и экспериментахСкачать

Сила трения   Физика в опытах и экспериментах

сила трения с площадью

Видео:Лабораторная работа № 7 по физике для 7 классаСкачать

Лабораторная работа № 7 по физике для 7 класса

Трение покоя

Трение покоя возникает при попытке сдвинуть предмет с места. Трение покоя противоположно направлено приложенной к телу силе (в сторону возможного движения).

Сила трения покоя всегда больше нуля, но всегда меньше силы трения скольжения:

Способы определения вида силы трения, возникающей между телами, и ее модуля:

    Когда к телу прикладывается сила F , модуль которой меньше силы трения скольжения, возникает сила трения покоя. Тело продолжает покоиться. При этом модуль силы трения покоя равен модулю прикладываемой к телу силы. Если F

Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

сила трения с площадью

Сила, приложенная к ящику, меньше силы трения скольжения. Значит, между ящиком и полом возникает сила трения покоя. Модуль силы трения покоя равен модулю приложенной силы:

Видео:Зависимость силы трения от площади поверхностиСкачать

Зависимость силы трения от площади поверхности

Описание движения тел с учетом сил трения

Движение тела по горизонтальной плоскости

Равноускоренное движение по горизонтали, сила тяги параллельная плоскости

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

Проекция на ось ОХ:

Проекция на ось ОУ:

Равнозамедленное движение по горизонтали, сила тяги параллельная плоскости

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

Проекция на ось ОХ:

Проекция на ось ОУ:

Ускоренное движение по горизонтали, сила тяги направлена под углом к горизонту (вверх)

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

Проекция на ось ОХ:

Проекция на ось ОУ:

Ускоренное движение по горизонтали, сила тяги направлена под углом к горизонту (вниз)

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

Проекция на ось ОХ:

Проекция на ось ОУ:

Внимание! В случаях, когда сила тяги F т направлена под углом к плоскости движения, сила реакции опоры не равна силе тяжести: N ≠ mg.

Пример №3. Брусок массой 1 кг движется равноускоренно по горизонтальной поверхности под действием силы 10 Н, как показано на рисунке. Коэффициент трения скольжения равен 0,4, а угол наклона α — 30 градусов. Чему равен модуль силы трения? сила трения с площадьюСила трения равна произведению коэффициента трения скольжения на силу реакции опоры:

Проекция сил на ось ОУ выглядит так:

Отсюда силы реакции опоры равна:

Подставим ее в формулу для вычисления силы трения и получим:

Движение тела по вертикальной плоскости

Тело прижали к вертикальной плоскости и удерживают

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

Проекция на ось ОХ:

Проекция на ось ОУ:

Тело поднимается под действием силы тяги, направленной под углом к вертикали

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

Проекция на ось ОХ:

Проекция на ось ОУ:

Пример №4. Груз массой 50 кг удерживают на вертикальной плоскости, коэффициент трения которой равен 0,4. Определить, какую силу нужно приложить, чтобы груз оставался в состоянии покоя. Проекция на ось ОХ:

Отсюда следует, что сила должна быть равна силе реакции опоры. Проекция на ось ОУ:

Перепишем, выразив силу трения через силу реакции опоры:

Отсюда выразим силу реакции опоры: сила трения с площадьюСледовательно: сила трения с площадью

Движение тела по наклонной плоскости

Движение вниз без трения

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:Проекция на ось ОХ:Проекция на ось ОУ:

Тело покоится на наклонной плоскости

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:Проекция на ось ОХ:Проекция на ось ОУ:

Тело удерживают на наклонной плоскости

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

m g + N + F + F тр = m a

Проекция на ось ОХ:Проекция на ось ОУ:

Равноускоренное движение вверх с учетом силы трения

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:Проекция на ось ОХ:Проекция на ось ОУ:

Равномерное движение вверх с учетом силы трения

сила трения с площадьюВторой закон Ньютона в векторной форме:

m g + N + F + F тр = m a

Проекция на ось ОХ:Проекция на ось ОУ:

Пример №5. Брусок массой 200 г покоится на наклонной плоскости. Коэффициент трения между поверхностью бруска и плоскостью равен 0,6. Определите величину силы трения, если угол наклона плоскости к горизонту равен 30 градусам. сила трения с площадьюПереведем массу в килограммы: 200 г = 0,2 кг. Проекция сил, действующих на тело, на ось ОХ:

Отсюда сила трения равна:

Подставляем известные данные и вычисляем:

Полезная информация сила трения с площадью

Косинус угла наклонасила трения с площадью
Синус угла наклона (уклон)сила трения с площадью
Тангенс угла наклонасила трения с площадью

При исследовании зависимости силы трения скольжения F тр от силы нормального давления F д были получены следующие данные:

Видео:Зависимость силы трения от свойств соприкасающихся поверхностейСкачать

Зависимость силы трения от свойств соприкасающихся поверхностей

Сила трения

сила трения с площадью

О чем эта статья:

Видео:Урок 39 (осн). Сила трения. Коэффициент тренияСкачать

Урок 39 (осн). Сила трения. Коэффициент трения

Сила трения: величина, направление

С силой трения вы сталкиваетесь буквально каждую секунду. Каждый раз, когда вы взаимодействуете с любой поверхностью — идете по асфальту, сидите на стуле, пьете чай из чашки — на вас действует сила трения.

Трение — это и есть взаимодействие в плоскости соприкосновения двух поверхностей.

Чтобы перевести трение на язык физики, вводится понятие сила трения.

Сила трения — это величина, которая характеризует процесс трения по величине и направлению.

Измеряется сила трения, как и любая сила — в Ньютонах.

Возникает сила трения по двум причинам:

  • Различные шероховатости, царапины и прочие «несовершенства» поверхностей. Эти дефекты задевают друг друга при соприкосновении и создается сила, тормозящая движение.
  • Когда контактирующие поверхности практически гладкие (до идеала довести невозможно, но стремиться к нему — значит устремлять силу трения к нулю), то расстояние между ними становится минимальным. В этом случае возникает взаимное притяжение молекул вещества этих поверхностей. Притяжение обусловлено взаимодействием между электрическими зарядами атомов. В связи с этим можно часто услышать формулировку «Сила трения — сила электромагнитной природы»

Направлена сила трения всегда против скорости тела. В этом плане все просто, но всегда есть вопрос:

сила трения с площадью

В задачах часто пишут что-то вроде: «Поверхность считать идеально гладкой». Это значит, что сила трения в данной задаче отсутствует. Да, в реальной жизни это невозможно, но во имя красивой математической модели трением часто пренебрегают.

Не переживайте из-за этой несправедливости, а просто решайте задачи без трения, если увидели словосочетание «гладкая поверхность».

Видео:Эффекты силы трения, или Как удержать слона?Скачать

Эффекты силы трения, или Как удержать слона?

Сухое и вязкое трение

Есть очень большая разница между вашим соприкосновением с водой в бассейне во время плавания и соприкосновением между асфальтом и колесами вашего велосипеда.

В случае с плаванием мы имеем дело с вязким трением — явлением сопротивления при движении твердого тела в жидкости или воздухе. Самолет тоже подвергается вязкому трению и вон тот наглый голубь из вашего двора.

А вот сухое трение — это явление сопротивления при соприкосновении двух твердых тел. Например, если школьник ерзает на стуле или злодей из фильма потирает ладоши — это будет сухое трение.

Вязкое трение в школьном курсе физики не рассматривается подробно, а вот сухое — разбирают вдоль и поперек. У сухого трения также есть разновидности, давайте о них поговорим.

Видео:Коэффициент тренияСкачать

Коэффициент трения

Трение покоя

Если вы решите сдвинуть с места грузовик, вряд ли у вас это получится. Не то, чтобы мы в вас не верим — просто это невозможно сделать из-за того, что масса человека во много раз меньше массы грузовика, да еще и сила трения мешает это сделать. Мир жесток, что тут поделать.

В случае, когда сила трения есть, но тело не двигается с места, мы имеем дело с силой трения покоя.

Сила трения покоя равна силе тяги. Например, если вы пытаетесь сдвинуть с места санки, действуя на них с силой тяги 10 Н, то сила трения будет равна 10 Н.

Сила трения покоя

Fтр — сила трения покоя [Н]

Fтяги — сила тяги [Н]

Задача

Найти силу трения покоя для тела, на которое действуют сила тяги в 4 Н.

Решение:

Тело покоится, значит

Fтр = F тяги = 4 Н

Ответ: сила трения равна 4 Н.

Видео:"Выяснение зависимости силы трения скольжения от площади соприкосновения тел и прижимающей силы"- ЛБСкачать

"Выяснение зависимости силы трения скольжения от площади соприкосновения тел и прижимающей силы"- ЛБ

Трение скольжения

А теперь давайте скользить на коньках по льду. Каток достаточно гладкий, но, как мы уже выяснили, сила трения все равно будет присутствовать и вычисляться будет по формуле:

Сила трения скольжения

Fтр = μN

Fтр — сила трения скольжения [Н]

μ — коэффициент трения [—]

N — сила реакции опоры [Н]

Сила трения, которую мы получим по этой формуле будет максимально возможной — то есть больше уже некуда.

Сила реакции опоры — это сила, с которой опора действует на тело. Она численно равна силе нормального давления и противоположна по направлению.

сила трения с площадью

Не совсем. Сила нормального давления направлена всегда перпендикулярно поверхности (нормаль — перпендикуляр к поверхности). Вес не обязательно направлен перпендикулярно поверхности.

В рамках школьного курса вес всегда направлен перпендикулярно поверхности, поэтому силу реакции опоры можно численно приравнивать к весу.

Подробнее про вес тела читайте в нашей статье?

Также, если тело находится на горизонтальной поверхности, сила реакции опоры будет равна силе тяжести: N = mg.

Коэффициент трения — это характеристика поверхности. Он определяется экспериментально, не имеет размерности и показывает, насколько поверхность гладкая — чем больше коэффициент, тем более шероховатая поверхность. Коэффициент трения положителен и чаще всего меньше единицы.

Задача 1

Масса котика, лежащего на столе, составляет 5 кг. Коэффициент трения µ = 0,2. К коту прилагают внешнюю силу, равную 2,5 Н. Какая сила трения при этом возникает?

Решение:

По условию данной задачи невозможно понять, двигается наш котик или нет. Решение о том, приравниваем ли мы к силе тяги силу трения, принять сразу нельзя. В таких случаях нужно все-таки рассчитать по формуле:

Так как котик лежит на горизонтальной поверхности, сила реакции опоры в данном случае равна силе тяжести: N = mg.

F = μmg = 0,2 · 5 · 10 = 10Н

Мы получили максимально возможную силу трения. Внешняя сила по условию задачи меньше максимальной. Это значит, что котик находится в покое. Сила трения уравновешивает внешнюю силу. Следовательно, она равняется 2,5 Н.

Ответ: возникает сила трения величиной 2,5 Н

Задача 2

Барсук скользит по горизонтальной плоскости. Найти коэффициент трения, если сила трения равна 5 Н, а сила давления тела на плоскость — 20 Н.

Решение:

В данной задаче нам известно, что барсучок скользит. Значит нужно воспользоваться формулой:

Так как барсук находится на горизонтальной поверхности, сила реакции опоры в данном случае равна силе давления на плоскость: N = Fд.

Выражаем коэффициент трения:

Ответ: коэффициент трения равен 0,25

Задача 3

Пудель вашей бабушки массой 5 кг скользит по горизонтальной поверхности. Сила трения скольжения равна 20 Н. Найдите силу трения, если пудель сильно похудеет, и его масса уменьшится в два раза, а коэффициент трения останется неизменным.

Решение:

В данной задаче нам известно, что пудель скользит. Значит, нужно воспользоваться формулой:

Так как пудель находится на горизонтальной поверхности, сила реакции опоры в данном случае равна силе тяжести: N = mg.

Выразим коэффициент трения:

μ = Fтр / mg = 20 / 5 · 10 = 0,4

Теперь рассчитаем силу трения для массы, меньшей в два раза:

сила трения с площадью

Ответ: сила трения будет равна 10 Н.

Задача 4

Ученик провел эксперимент по изучению силы трения скольжения, перемещая брусок с грузами равномерно по горизонтальным поверхностям с помощью динамометра.

сила трения с площадью

Результаты экспериментальных измерений массы бруска с грузами m, площади соприкосновения бруска и поверхности S и приложенной силы F представлены в таблице.

Видео:Сила трения (для чайников)Скачать

Сила трения (для чайников)

Сила трения. Виды трения

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

сила трения с площадью

Этот урок посвящен изучению силы трения. Мы узнаем о существовании сухого трения, которое делится на три разновидности, и не сухого трения, возникающего при движении твердого тела в жидкости или газе. Подробно рассмотрим каждый вид трения. В конце урока решим задачу, взятую из сборника для подготовки к единому государственному экзамену.

🔍 Видео

Лабораторная работа № 8 Исследование силы трения скольженияСкачать

Лабораторная работа № 8 Исследование силы трения скольжения

Урок 67. Сила тренияСкачать

Урок 67. Сила трения

СИЛА ТРЕНИЯ | коэффициент трения | ДИНАМИКАСкачать

СИЛА ТРЕНИЯ | коэффициент трения | ДИНАМИКА

Трение каченияСкачать

Трение качения

Физика 7 класс (Урок№16 - Сила трения. Трение в природе и технике.)Скачать

Физика 7 класс (Урок№16 - Сила трения. Трение в природе и технике.)

Физика 7 класс. §32 Сила тренияСкачать

Физика 7 класс. §32 Сила трения

Эксперимент на кошках: независимость силы трения от площадиСкачать

Эксперимент на кошках: независимость силы трения от площади

ОГЭ. Физика. "Исследование зависимости силы трения скольжения от рода поверхности"Скачать

ОГЭ. Физика. "Исследование зависимости силы трения скольжения от рода поверхности"

Силы трения. 7 класс.Скачать

Силы трения. 7 класс.
Поделиться или сохранить к себе: