Forschungsarbeit „Reibungskraft und ihre vorteilhaften Eigenschaften. Physikunterricht „Reibungskraft“
Städtische Haushaltsbildungseinrichtung
„Pervomaiskaya-Sekundarschule“
Dorf Pervomaisky
Forschung
„Die Kraft der Reibung und ihre vorteilhafte Eigenschaften»
Abgeschlossen von: Platon Alexey,
Schüler der 9. – „D“-Klasse
Aufsicht:
,
Physik Lehrer
Dorf Pervomaisky
Region Tambow
2012
1. Einleitung 3
2. Meinungsforschung. 4
3. Was ist Reibung (eine kleine Theorie). 5
3.1. Restreibung. 5
3.2. Gleitreibung. 6
3.3. Rollreibung. 6
3.4. Historische Referenz. 8
3.5. Reibungskoeffizient. 9
3.6. Die Rolle der Reibungskräfte. elf
4. Experimentelle Ergebnisse. 12
5. Entwurfsarbeit und Schlussfolgerungen. 13
6. Fazit. 15
7. Liste der verwendeten Literatur. 16
1. Einführung
Problem:Verstehen Sie, ob wir Reibungskraft brauchen und finden Sie ihre vorteilhaften Eigenschaften heraus.
Wie beschleunigt ein Auto und welche Kraft bremst es beim Bremsen? Warum gerät ein Auto auf einer rutschigen Straße ins Schleudern? Was verursacht schnellen Verschleiß von Teilen? Warum kann ein Auto, das auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt hat, nicht plötzlich anhalten? Wie bleiben Pflanzen im Boden? Warum lebender Fisch Ist es schwierig, es in der Hand zu halten? Wie lässt sich der hohe Anteil an Verletzungen und Verkehrsunfällen bei Glätte erklären? Winterzeit?
Die Antworten auf diese und viele weitere Fragen rund um die Bewegung von Körpern liefern die Reibungsgesetze.
Aus den obigen Fragen folgt, dass Reibung sowohl ein schädliches als auch ein nützliches Phänomen ist.
Im 18. Jahrhundert entdeckte ein französischer Physiker ein Gesetz, nach dem die Reibungskraft zwischen Festkörpern nicht von der Kontaktfläche abhängt, sondern proportional zur Reaktionskraft des Trägers ist und von den Eigenschaften der Kontaktflächen abhängt . Die Abhängigkeit der Reibungskraft von den Eigenschaften der sich berührenden Oberflächen wird durch den Reibungskoeffizienten charakterisiert. Der Reibungskoeffizient liegt zwischen 0,5 und 0,15. Obwohl seitdem viele Hypothesen zur Erklärung dieses Gesetzes aufgestellt wurden, existiert noch immer keine vollständige Theorie der Reibungskraft. Die Reibung wird durch die Oberflächeneigenschaften von Festkörpern bestimmt. Diese sind sehr komplex und noch nicht vollständig untersucht.
Hauptziele dieses Projekts : 1) Studieren Sie die Natur der Reibungskräfte; Erkunden Sie die Faktoren, von denen die Reibung abhängt. Berücksichtigen Sie die Arten der Reibung.
2) Finden Sie heraus, wie eine Person Wissen über dieses Phänomen erworben hat und welche Natur es hat.
3) Zeigen Sie, welche Rolle das Phänomen der Reibung oder deren Abwesenheit in unserem Leben spielt; Beantworten Sie die Frage: „Was wissen wir über dieses Phänomen?“
4) Demonstrationsexperimente erstellen; Erklären Sie die Ergebnisse beobachteter Phänomene.
Aufgaben: Verfolgen Sie die historischen Erfahrungen der Menschheit bei der Nutzung und Anwendung dieses Phänomens; Finden Sie die Natur des Reibungsphänomens und die Reibungsgesetze heraus. Experimente durchführen, um die Muster und Abhängigkeiten der Reibungskraft zu bestätigen; Überlegen Sie sich und erstellen Sie Demonstrationsexperimente, die die Abhängigkeit der Reibungskraft von der Normaldruckkraft, von den Eigenschaften sich berührender Oberflächen und von der Geschwindigkeit der Relativbewegung von Körpern beweisen.
Um unsere Ziele zu erreichen, haben wir bei diesem Projekt in folgenden Bereichen gearbeitet:
1) Meinungsforschung;
2) Studium der Reibungstheorie;
3) Experimentieren;
4) Design.
Relevanz des Problems. Das Phänomen der Reibung kommt in unserem Leben sehr häufig vor. Alle Bewegungen von Körpern, die sich relativ zueinander berühren, erfolgen immer unter Reibung. Die Reibungskraft beeinflusst immer mehr oder weniger stark die Art der Bewegung.
Hypothese. Die nutzbare Reibungskraft hängt von der Art der Reibflächen und der Druckkraft ab.
Praktische Bedeutung besteht darin, die Abhängigkeit der Reibungskraft von der Reaktionskraft des Trägers, von den Eigenschaften der Kontaktflächen und von der Bewegungsgeschwindigkeit in der Natur anzuwenden. Dies gilt es auch in der Technik und im Alltag zu berücksichtigen.
Wissenschaftliches Interesse ist, dass im Rahmen der Untersuchung dieses Problems einige Informationen darüber eingeholt wurden praktische Anwendung Reibungsphänomene.
2. Meinungsforschung.
Ziele: zeigen, welche Rolle das Phänomen der Reibung bzw. deren Abwesenheit in unserem Leben spielt; Beantworten Sie die Frage: „Was wissen wir über dieses Phänomen?“
Wir haben Sprichwörter und Redewendungen studiert, in denen sich die Kraft der statischen, Roll- und Gleitreibung manifestiert; wir haben menschliche Erfahrungen im Umgang mit Reibung und Möglichkeiten zur Bekämpfung von Reibung untersucht.
Sprichwörter und Sprüche:
Es wird keinen Schnee geben, es wird keine Spur geben.
Auf dem Berg wird es einen ruhigen Karren geben.
Es ist schwer, gegen das Wasser zu schwimmen.
Wer gerne reitet, trägt auch gerne Schlitten.
Geduld und Arbeit werden alles zermürben.
Deshalb begann der Karren zu singen, weil er schon lange keinen Teer mehr gefressen hatte.
Und er kritzelt und spielt und streichelt und rollt. Und alles in Sprache.
Er lügt, dass er mit Seide näht.
Nehmen Sie eine Münze und reiben Sie sie auf einer rauen Oberfläche. Wir werden den Widerstand deutlich spüren – das ist die Reibungskraft. Wenn Sie zu schnell reiben, beginnt sich die Münze zu erhitzen, was uns daran erinnert, dass durch Reibung Wärme entsteht – eine Tatsache, die dem Steinzeitmenschen bekannt war, denn so lernten die Menschen erstmals, Feuer zu machen.
Reibung gibt uns die Möglichkeit, zu gehen, zu sitzen und zu arbeiten, ohne befürchten zu müssen, dass Bücher und Notizbücher vom Tisch fallen, dass der Tisch verrutscht, bis er an eine Ecke stößt, und dass uns der Stift aus den Fingern rutscht.
Reibung fördert die Stabilität. Tischler ebnen den Boden, sodass die Tische und Stühle dort bleiben, wo sie platziert wurden.
Geringe Reibung auf Eis kann jedoch technisch erfolgreich ausgenutzt werden. Ein Beweis dafür sind die sogenannten Eisstraßen, die für den Holztransport von der Fällstelle dorthin angelegt wurden Eisenbahn oder zu Rafting-Punkten. Auf einer solchen Straße, die über glatte Eisschienen verfügt, ziehen zwei Pferde einen mit 70 Tonnen Baumstämmen beladenen Schlitten.
Reibung bremst nicht nur die Bewegung. Das ist auch Hauptgrund Verschleiß technische Geräte, ein Problem, mit dem der Mensch auch zu Beginn der Zivilisation konfrontiert war. Bei Ausgrabungen in einer der ältesten sumerischen Städte – Uruk – wurden die Überreste massiver Holzräder entdeckt, die 4,5 Tausend Jahre alt sind. Die Räder sind mit Kupfernägeln bedeckt, um den Konvoi offensichtlich vor schneller Abnutzung zu schützen.
Und in unserer Zeit ist der Kampf gegen den Verschleiß technischer Geräte das wichtigste technische Problem. erfolgreiche Lösung Dies würde zig Millionen Tonnen Stahl und Nichteisenmetalle einsparen und die Produktion vieler Maschinen und Ersatzteile dafür stark reduzieren.
Bereits in der Antike verfügten Ingenieure über so wichtige Mittel zur Reibungsreduzierung in den Mechanismen selbst wie ein austauschbares, mit Fett geschmiertes Metallgleitlager Olivenöl und sogar ein Wälzlager.
Als weltweit erste Lager gelten Riemenschlaufen, die die Achsen vorsintflutlicher sumerischer Karren stützten.
Lager mit austauschbaren Metallauskleidungen waren in bekannt Antikes Griechenland, wo sie in Brunnentoren und Mühlen eingesetzt wurden.
Natürlich spielt Reibung auch eine positive Rolle in unserem Leben, ist aber auch gefährlich für uns, insbesondere im Winter, wenn es eisig ist.
3. Was ist Reibung (eine kleine Theorie)
Ziele:die Natur der Reibungskräfte untersuchen; Erkunden Sie die Faktoren, von denen die Reibung abhängt. Berücksichtigen Sie die Arten der Reibung.
Reibungskraft
Wenn wir versuchen, den Schrank zu bewegen, werden wir sofort feststellen, dass dies nicht so einfach ist. Seine Bewegung wird durch die Interaktion seiner Beine mit dem Boden, auf dem er steht, behindert. Es gibt 3 Arten von Reibung: Haftreibung, Gleitreibung, Rollreibung. Wir wollen herausfinden, wie sich diese Arten voneinander unterscheiden und was sie gemeinsam haben.
3.1. Statische Reibung
Um die Essenz dieses Phänomens herauszufinden, können Sie ein einfaches Experiment durchführen. Stellen Sie den Block auf ein geneigtes Brett. Wenn der Neigungswinkel des Bretts nicht zu groß ist, kann der Block an Ort und Stelle bleiben. Was verhindert, dass es herunterrutscht? Restreibung.
Drücken wir unsere Hand auf das auf dem Tisch liegende Notizbuch und bewegen wir es. Das Notebook bewegt sich relativ zum Tisch, ruht aber relativ zu unserer Handfläche. Was haben wir verwendet, um dieses Notebook in Bewegung zu setzen? Verwenden Sie Haftreibung zwischen dem Notebook und Ihrer Hand. Haftreibung bewegt Lasten auf einem sich bewegenden Förderband, verhindert das Lösen von Schnürsenkeln, hält in ein Brett eingeschlagene Nägel usw.
Die Haftreibungskraft kann unterschiedlich sein. Es wächst mit der Kraft, die danach strebt, den Körper von seinem Platz zu bewegen. Für zwei in Kontakt stehende Körper hat sie jedoch einen bestimmten Maximalwert, der nicht größer sein kann. Zum Beispiel für einen darauf befindlichen Holzklotz Holzbrett beträgt die maximale Haftreibungskraft etwa 0,6 seines Gewichts. Durch die Ausübung einer Kraft auf den Körper, die darüber hinausgeht maximale Stärke Durch Haftreibung bewegen wir den Körper und er beginnt sich zu bewegen. In diesem Fall wird die Haftreibung durch Gleitreibung ersetzt.
3.2. Gleitreibung
Was führt dazu, dass ein Schlitten allmählich anhält, während er den Berg hinunterrollt? Aufgrund der Gleitreibung. Warum wird ein auf dem Eis gleitender Puck langsamer? Aufgrund der Gleitreibung immer entgegen der Bewegungsrichtung des Körpers gerichtet. Ursachen der Reibungskraft:
1) Rauheit der Oberflächen berührender Körper. Selbst Oberflächen, die glatt aussehen, weisen tatsächlich immer mikroskopische Unregelmäßigkeiten (Vorsprünge, Vertiefungen) auf. Wenn ein Körper über die Oberfläche eines anderen gleitet, verhaken sich diese Unregelmäßigkeiten und behindern dadurch die Bewegung;
2) intermolekulare Anziehung, die an den Kontaktpunkten reibender Körper wirkt. Anziehung entsteht zwischen Molekülen einer Substanz auf sehr kurzen Distanzen. Molekulare Anziehung manifestiert sich in Fällen, in denen die Oberflächen sich berührender Körper gut poliert sind. Wenn beispielsweise zwei Metalle mit sehr sauberen und glatten Oberflächen, die mit einer speziellen Technologie im Vakuum bearbeitet wurden, relativ zueinander gleiten, ist die Reibungskraft viel stärker als die Reibungskraft zwischen Holzblöcken untereinander und darüber hinaus Rutschen wird unmöglich.
3.3. Rollreibung
Wenn ein Körper nicht auf der Oberfläche eines anderen Körpers gleitet, sondern wie ein Rad oder ein Zylinder rollt, dann wird die Reibung, die an der Stelle ihrer Berührung entsteht, Rollreibung genannt. Das rollende Rad wird etwas in die Fahrbahnoberfläche gedrückt und daher liegt vor ihm immer eine kleine Unebenheit, die überwunden werden muss. Gerade dadurch, dass das rollende Rad ständig über die vor ihm entstehende Unebenheit laufen muss, entsteht Rollreibung. Außerdem gilt: Je härter die Straße, desto geringer ist die Rollreibung. Bei gleichen Belastungen ist die Rollreibungskraft deutlich geringer als die Gleitreibungskraft (dies wurde bereits in der Antike festgestellt). So sind die Beine schwerer Gegenstände, beispielsweise Betten, Klaviere etc., mit Rollen ausgestattet. In der Technik werden Wälzlager, auch Kugel- und Rollenlager genannt, häufig zur Reibungsreduzierung in Maschinen eingesetzt.
Diese Reibungsarten werden als Trockenreibung bezeichnet. Wir wissen, warum das Buch nicht durch den Tisch fällt. Doch was verhindert ein Verrutschen, wenn der Tisch leicht geneigt ist? Unsere Antwort ist Reibung! Wir werden versuchen, die Natur der Reibungskraft zu erklären.
Auf den ersten Blick ist der Ursprung der Reibungskraft sehr einfach zu erklären. Schließlich sind die Oberfläche des Tisches und der Buchdeckel rau. Dies ist fühlbar und unter dem Mikroskop erkennt man, dass die Oberfläche eines festen Körpers einem Bergland am ähnlichsten ist. Unzählige Vorsprünge klammern sich aneinander, verformen sich leicht und verhindern ein Abrutschen des Buches. Somit wird die Haftreibungskraft durch die gleichen molekularen Wechselwirkungskräfte verursacht wie die normale Elastizität.
Wenn wir die Neigung des Tisches erhöhen, beginnt das Buch zu rutschen. Dies führt offensichtlich dazu, dass die Tuberkel „abplatzen“ und molekulare Bindungen aufbrechen, die der erhöhten Belastung nicht standhalten können. Die Reibungskraft wirkt immer noch, aber es wird die Gleitreibungskraft sein. Es ist nicht schwer, das „Abplatzen“ der Tuberkel zu erkennen. Die Folge dieses „Abplatzens“ ist der Verschleiß der reibenden Teile.
Es scheint, dass die Reibungskraft umso geringer sein sollte, je gründlicher die Oberflächen poliert werden. Bis zu einem gewissen Grad stimmt das. Durch Schleifen wird beispielsweise die Reibungskraft zwischen zwei Stahlstäben verringert. Aber nicht unendlich! Mit zunehmender Oberflächenglätte nimmt die Reibungskraft plötzlich zu. Das ist unerwartet, aber dennoch verständlich.
Wenn die Oberflächen geglättet werden, passen sie immer näher aneinander.
Solange die Höhe der Unregelmäßigkeiten jedoch mehrere Molekülradien überschreitet, treten keine Wechselwirkungskräfte zwischen Molekülen benachbarter Oberflächen auf. Schließlich handelt es sich hierbei um Kräfte mit sehr kurzer Reichweite. Wenn eine gewisse Polierperfektion erreicht ist, kommen sich die Oberflächen so nahe, dass die Adhäsionskräfte der Moleküle zum Tragen kommen. Sie beginnen zu verhindern, dass sich die Stangen relativ zueinander bewegen, wodurch die Haftreibungskraft entsteht. Wenn glatte Stäbe gleiten, werden die molekularen Bindungen zwischen ihren Oberflächen aufgebrochen, genauso wie die Bindungen innerhalb der Tuberkel selbst auf rauen Oberflächen aufgebrochen werden. Das Aufbrechen molekularer Bindungen ist der Hauptunterschied zwischen Reibungskräften und elastischen Kräften. Beim Auftreten elastischer Kräfte kommt es nicht zu solchen Brüchen. Aus diesem Grund hängen die Reibungskräfte von der Geschwindigkeit ab.
Populäre Bücher und Science-Fiction-Geschichten zeichnen oft das Bild einer Welt ohne Reibungsverluste. Auf diese Weise können Sie sowohl die Vor- als auch die Nachteile von Reibung sehr deutlich aufzeigen. Aber wir dürfen nicht vergessen, dass Reibung auf den elektrischen Wechselwirkungskräften zwischen Molekülen beruht. Die Zerstörung der Reibung würde tatsächlich die Zerstörung elektrischer Kräfte und damit den unvermeidlichen völligen Zerfall der Materie bedeuten.
Aber das Wissen über die Natur der Reibung kam uns nicht von alleine. Vorausgegangen war ein großes Forschung Experimentelle Wissenschaftler seit mehreren Jahrhunderten. Nicht jedes Wissen konnte sich leicht und einfach durchsetzen; viele erforderten wiederholte experimentelle Tests und Beweise. Die klügsten Köpfe der letzten Jahrhunderte haben die Abhängigkeit des Reibungskraftmoduls von vielen Faktoren untersucht: von der Kontaktfläche von Oberflächen, von der Art des Materials, von der Belastung, von Oberflächenunebenheiten und -rauheit, von der Relativgeschwindigkeit von Bewegung von Körpern. Die Namen dieser Wissenschaftler: Leonardo da Vinci, Amonton, Leonard Euler, Charles Coulomb – das sind die meisten berühmte Namen, aber es gab auch gewöhnliche Wissenschaftler. Alle an diesen Studien beteiligten Wissenschaftler führten Experimente durch, bei denen daran gearbeitet wurde, die Reibungskraft zu überwinden.
3.4. Historische Referenz
Das Jahr war 1500 . Der große italienische Künstler, Bildhauer und Wissenschaftler Leonardo da Vinci führte seltsame Experimente durch, die seine Schüler überraschten.
Er zog entweder ein fest gedrehtes Seil oder dasselbe Seil in voller Länge über den Boden. Ihn interessierte die Antwort auf die Frage: Hängt die Gleitreibungskraft von der Fläche der sich in Bewegung berührenden Körper ab? Die damaligen Mechaniker waren der festen Überzeugung, dass die Reibungskraft umso größer ist, je größer die Kontaktfläche ist. Sie argumentierten etwa so: Je mehr solcher Punkte, desto größer die Macht. Es ist ganz offensichtlich, dass es auf einer größeren Oberfläche mehr solcher Kontaktpunkte geben wird, daher sollte die Reibungskraft von der Fläche der reibenden Körper abhängen.
Leonardo da Vinci zweifelte und begann Experimente durchzuführen. Und ich kam zu einer erstaunlichen Schlussfolgerung: Die Kraft der Gleitreibung hängt nicht von der Fläche der sich berührenden Körper ab. Unterwegs untersuchte Leonardo da Vinci die Abhängigkeit der Reibungskraft vom Material, aus dem die Körper bestehen, von der Größe der Belastung dieser Körper, von der Gleitgeschwindigkeit und dem Grad der Glätte bzw. Rauheit ihrer Oberfläche. Er kam zu folgenden Ergebnissen:
1. Kommt nicht auf die Region an.
2. Hängt nicht vom Material ab.
3. Hängt von der Größe der Belastung ab (im Verhältnis dazu).
4. Hängt nicht von der Gleitgeschwindigkeit ab.
5. Hängt von der Oberflächenrauheit ab.
1699 . Der französische Wissenschaftler Amonton beantwortete als Ergebnis seiner Experimente dieselben fünf Fragen. Für die ersten drei ist es dasselbe, für den vierten kommt es darauf an. Auf den fünften kommt es nicht an. Es funktionierte und Amonton bestätigte Leonardo da Vincis unerwartete Schlussfolgerung über die Unabhängigkeit der Reibungskraft von der Fläche berührender Körper. Gleichzeitig stimmte er jedoch nicht darin überein, dass die Reibungskraft nicht von der Gleitgeschwindigkeit abhängt; Er glaubte, dass die Gleitreibungskraft von der Geschwindigkeit abhängt, stimmte jedoch nicht zu, dass die Reibungskraft von der Rauheit der Oberflächen abhängt.
Im 18. und 19. Jahrhundert gab es bis zu dreißig Studien zu diesem Thema. Ihre Autoren waren sich nur in einem Punkt einig: Die Reibungskraft ist proportional zur Normaldruckkraft, die auf die sich berührenden Körper wirkt. Aber in anderen Fragen gab es keine Einigung. Die experimentelle Tatsache gab selbst den prominentesten Wissenschaftlern weiterhin Rätsel auf: Die Reibungskraft hängt nicht von der Fläche der reibenden Körper ab.
1748 . Ordentliches Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften Leonhard Euler veröffentlichte seine Antworten auf fünf Fragen zum Thema Reibung. Die ersten drei waren die gleichen wie die vorherigen, aber im vierten stimmte er mit Amonton überein und im fünften mit Leonardo da Vinci.
1779 . Im Zusammenhang mit der Einführung von Maschinen und Mechanismen in die Produktion besteht ein dringender Bedarf an einer tiefergehenden Untersuchung der Reibungsgesetze. Der herausragende französische Physiker Coulomb begann mit der Lösung des Reibungsproblems und widmete ihm zwei Jahre. Er führte Experimente auf einer Werft in einem der Häfen Frankreichs durch. Dort fand er jene praktischen Produktionsbedingungen vor, bei denen die Reibungskraft eine große Rolle spielte wichtige Rolle. Der Anhänger beantwortete alle Fragen – ja. Die gesamte Reibungskraft hängt in gewissem Maße immer noch von der Größe der Oberfläche der reibenden Körper ab, ist direkt proportional zur Normaldruckkraft, hängt vom Material der berührenden Körper ab, hängt von der Gleitgeschwindigkeit und dem Grad ab der Glätte der Reibflächen. Anschließend interessierten sich Wissenschaftler für die Frage nach dem Einfluss der Schmierung und es wurden Reibungsarten identifiziert: flüssig, rein, trocken und Grenzreibung.
Richtige Antworten
Die Reibungskraft hängt nicht von der Fläche der sich berührenden Körper ab, sondern vom Material der Körper: Je größer die Normaldruckkraft, desto größer die Reibungskraft. Genaue Messungen zeigen, dass der Modul der Gleitreibungskraft vom Modul der Relativgeschwindigkeit abhängt.
Die Reibungskraft hängt von der Qualität der Bearbeitung der Reibflächen und der daraus resultierenden Reibungskrafterhöhung ab. Wenn Sie die Oberflächen sich berührender Körper sorgfältig polieren, erhöht sich die Anzahl der Kontaktpunkte bei gleicher Normaldruckkraft und damit die Reibungskraft. Reibung ist mit der Überwindung molekularer Bindungen zwischen sich berührenden Körpern verbunden.
3.5.Reibungskoeffizient
Die Reibungskraft hängt von der Anpresskraft ab gegebener Körper auf die Oberfläche eines anderen Körpers, also aus der Kraft des Normaldrucks N und von der Qualität der Reibflächen.
Im Versuch mit einem Tribometer ist die Normaldruckkraft das Gewicht des Blocks. Messen wir die Normaldruckkraft, die dem Gewicht des Bechers entspricht, mit Gewichten im Moment des gleichmäßigen Gleitens des Blocks. Verdoppeln wir nun die Kraft des Normaldrucks, indem wir Gewichte auf den Block legen. Indem wir zusätzliche Gewichte auf den Becher legen, sorgen wir dafür, dass sich der Block wieder gleichmäßig bewegt.
Die Reibungskraft wird sich verdoppeln. Basierend auf ähnlichen Experimenten wurde festgestellt, dass bei unverändertem Material und Zustand der Reibflächen deren Reibungskraft direkt proportional zur Normaldruckkraft ist, d.h.
Der Wert, der die Abhängigkeit der Reibungskraft vom Material und der Bearbeitungsqualität der Reibflächen charakterisiert, wird als Reibungskoeffizient bezeichnet. Der Reibungskoeffizient wird durch eine abstrakte Zahl gemessen, die angibt, welcher Teil der normalen Druckkraft die Reibungskraft ist
μ hängt von einer Reihe von Gründen ab. Die Erfahrung zeigt, dass die Reibung zwischen Körpern derselben Substanz im Allgemeinen größer ist als zwischen Körpern derselben Substanz verschiedene Substanzen. Somit ist der Reibungskoeffizient von Stahl auf Stahl größer als der Reibungskoeffizient von Stahl auf Kupfer. Dies wird durch das Vorhandensein molekularer Wechselwirkungskräfte erklärt, die bei homogenen Molekülen viel größer sind als bei unähnlichen.
Beeinflusst die Reibung und die Qualität der Bearbeitung der Reibflächen.
Wenn die Bearbeitungsqualität dieser Oberflächen unterschiedlich ist, sind auch die Größen der Rauheiten auf den Reibflächen ungleich, je stärker die Haftung dieser Rauheiten ist, d. h. je größer die Reibung μ ist. Folglich entspricht das gleiche Material und die gleiche Verarbeitungsqualität beider Reibflächen dem höchsten Wert von „font-size:14.0pt;line-height:115%“> Wechselwirkungskräfte. Wenn in der vorherigen Formel unter F tr bedeutete die Gleitreibungskraft, dann bezeichnet μ den Gleitreibungskoeffizienten, aber wenn FTP durch den größten Wert der Haftreibungskraft ersetzen F max ., dann bezeichnet μ den Haftreibungskoeffizienten
Prüfen wir nun, ob die Reibungskraft von der Kontaktfläche der Reibflächen abhängt. Legen Sie dazu 2 identische Stäbe auf die Tribometerkufen und messen Sie die Reibungskraft zwischen den Kufen und dem „doppelten“ Stab. Dann setzen wir sie einzeln ineinandergreifend auf die Kufen und messen erneut die Reibungskraft. Es stellt sich heraus, dass trotz der Vergrößerung der Fläche der Reibflächen im zweiten Fall die Reibungskraft gleich bleibt. Daraus folgt, dass die Reibungskraft nicht von der Größe der Reibflächen abhängt. Dieses auf den ersten Blick seltsame Ergebnis des Experiments lässt sich sehr einfach erklären. Durch die Vergrößerung der Fläche der Reibflächen haben wir dadurch die Anzahl der Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche der ineinandergreifenden Körper erhöht, gleichzeitig aber die Kraft verringert, mit der diese Unregelmäßigkeiten gegeneinander drücken, da wir die verteilt haben Gewicht der Stäbe auf eine größere Fläche.
Erfahrungsgemäß hängt die Reibungskraft von der Bewegungsgeschwindigkeit ab. Bei niedrigen Geschwindigkeiten kann diese Abhängigkeit jedoch vernachlässigt werden. Während die Bewegungsgeschwindigkeit gering ist, nimmt die Reibungskraft mit zunehmender Geschwindigkeit zu. Bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten ist ein umgekehrter Zusammenhang zu beobachten: Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Reibungskraft ab. Es ist zu beachten, dass alle angegebenen Beziehungen für die Reibungskraft Näherungswerte sind.
Die Reibungskraft variiert erheblich je nach Zustand der Reibflächen. Besonders stark nimmt sie ab, wenn zwischen den Reibflächen eine Flüssigkeitsschicht, beispielsweise Öl, vorhanden ist (Schmiermittel). Schmierstoffe werden in der Technik häufig eingesetzt, um schädliche Reibungskräfte zu reduzieren.
3.6. Die Rolle der Reibungskräfte
In Technik und Alltagsleben Reibungskräfte spielen eine große Rolle. In manchen Fällen sind Reibungskräfte von Vorteil, in anderen sind sie schädlich. Die Reibungskraft hält Nägel, Schrauben und Muttern fest; Hält Fäden in Stoffen, gebundene Knoten usw. fest. Ohne Reibung wäre es unmöglich, Kleidung zu nähen, eine Maschine zusammenzubauen oder eine Schachtel zusammenzustellen.
Reibung erhöht die Festigkeit von Strukturen; Ohne Reibung ist es unmöglich, die Wände eines Gebäudes zu verlegen, Telegrafenmasten zu befestigen oder Teile von Maschinen und Strukturen mit Bolzen, Nägeln und Schrauben zu befestigen. Ohne Reibung könnten Pflanzen nicht im Boden bleiben. Das Vorhandensein von Haftreibung ermöglicht es einer Person, sich auf der Erdoberfläche zu bewegen. Beim Gehen drückt ein Mensch die Erde zurück und die Erde drückt ihn mit der gleichen Kraft vorwärts. Die Kraft, die einen Menschen vorwärts bewegt, ist gleich der Haftreibungskraft zwischen der Fußsohle und der Erde.
Wie stärkerer Mann Je größer die auf das Bein ausgeübte Haftreibungskraft ist, desto schneller bewegt sich die Person, wenn sie die Erde zurückdrückt.
Wenn eine Person mit einer Kraft auf die Erde drückt, die größer als die maximale Haftreibung ist, rutscht das Bein nach hinten, was das Gehen erschwert. Erinnern wir uns daran, wie schwierig es ist, auf rutschigem Eis zu laufen. Um das Gehen zu erleichtern, müssen Sie die Haftreibung erhöhen. Hierzu wird die rutschige Oberfläche mit Sand bestreut. Gleiches gilt für die Bewegung einer elektrischen Lokomotive oder eines Autos. Die mit dem Motor verbundenen Räder werden Antriebsräder genannt.
Wenn das Antriebsrad mit Kraft betätigt wird, vom Motor erzeugt, schiebt die Schiene zurück, dann bewegt eine auf die Radachse ausgeübte Kraft gleich der Haftreibung die Elektrolokomotive oder den Wagen vorwärts. Daher ist die Reibung zwischen dem Antriebsrad und der Schiene oder der Erde von Vorteil. Ist es klein, rutscht das Rad durch und die Elektrolokomotive oder das Elektroauto steht still. Reibung beispielsweise zwischen beweglichen Teilen einer Arbeitsmaschine ist schädlich. Um die Reibung zu erhöhen, wird Sand auf die Schienen gestreut. Bei eisigen Bedingungen ist das Gehen und Autofahren sehr schwierig, da die Haftreibung sehr gering ist. In diesen Fällen werden Gehwege mit Sand bestreut und Ketten an Autorädern befestigt, um die Haftreibung zu erhöhen.
Reibung wird auch verwendet, um Körper in Ruhe zu halten oder sie anzuhalten, wenn sie sich bewegen. Die Drehung der Räder wird mit Hilfe von Bremsbelägen gestoppt, die auf die eine oder andere Weise gegen die Felge gedrückt werden. Am gebräuchlichsten sind Druckluftbremsen, bei denen der Bremsbelag mittels Druckluft an das Rad gedrückt wird.
Schauen wir uns die Bewegung eines Pferdes, das einen Schlitten zieht, genauer an. Das Pferd stellt seine Beine auf und spannt seine Muskeln so an, dass die Beine ohne ruhende Reibungskräfte nach hinten rutschen würden. Dabei entstehen nach vorne gerichtete Haftreibungskräfte. Auf einem Schlitten, den das Pferd mit Kraft durch die Leinen vorwärts zieht , Die Gleitreibungskraft wirkt vom Boden aus und ist nach hinten gerichtet. Damit Pferd und Schlitten an Beschleunigung gewinnen, ist es notwendig, dass die Reibungskraft der Pferdehufe auf der Fahrbahn größer ist als die auf den Schlitten wirkende Reibungskraft. Doch egal wie groß der Reibungskoeffizient der Hufeisen auf dem Boden ist, die Kraft der Haftreibung kann nicht größer sein als die Kraft, die das Gleiten der Hufe hätte bewirken sollen, also die Kraft der Pferdemuskulatur. Selbst wenn die Beine des Pferdes nicht gleiten, kann es daher manchmal den schweren Schlitten nicht bewegen. Beim Bewegen (beim Beginn des Gleitens) nimmt die Reibungskraft leicht ab; Daher reicht es oft aus, dem Pferd nur beim Bewegen des Schlittens zu helfen, damit es ihn dann tragen kann.
4. Experimentelle Ergebnisse
Ziel:Finden Sie die Abhängigkeit der Gleitreibungskraft von folgenden Faktoren heraus:
Von der Ladung;
Aus dem Kontaktbereich der Reibflächen;
Von reibenden Materialien (auf trockenen Oberflächen).
Ausstattung: Laborprüfstand mit einer Federsteifigkeit von 40 N/m; runder Demonstrationsprüfstand (Grenze - 12N); Holzblöcke- 2 Stück; Satz Lasten; Holzbrett; ein Stück Blech; flache Gusseisenstange; Eis; Gummi.
Experimentelle Ergebnisse
1. Abhängigkeit der Gleitreibungskraft von der Belastung.
m, (g) | 1120 |
||
FTP(H) |
2. Abhängigkeit der Reibungskraft von der Kontaktfläche der Reibflächen.
S (cm2) | |||
FTP(H) | 0,35 | 0,35 | 0,37 |
3. Abhängigkeit der Reibungskraft von der Größe der Unebenheiten der Reibflächen: Holz auf Holz ( verschiedene Wege Oberflächenbehandlung).
1 lackiert | 2 aus Holz | 3 Stoff |
|
0, 9Н | 1, 4Н |
Bei der Untersuchung der Reibungskraft von Reibflächenmaterialien verwenden wir einen Block mit einem Gewicht von 120 g und verschiedenen Kontaktflächen. Wir verwenden die Formel:
Wir haben Gleitreibungskoeffizienten für die folgenden Materialien berechnet:
NEIN. | Reibungsmaterialien (auf trockenen Oberflächen) | Reibungskoeffizient (während der Bewegung) |
Holz für Holz (Durchschnitt) | 0,28 |
|
Holz auf Holz (in Faserrichtung) | 0,07 |
|
Holz für Metall | 0,39 |
|
Holz auf Gusseisen | 0,47 |
|
Baum auf Eis | 0,033 |
5. Entwurfsarbeit und Schlussfolgerungen
Ziele:Demonstrationsexperimente erstellen; Erklären Sie die Ergebnisse beobachteter Phänomene.
Reibungsexperimente
Nach dem Studium der Literatur wählten wir mehrere Experimente aus, die wir selbst durchführen wollten. Wir haben die Experimente durchdacht und versucht, die Ergebnisse unserer Experimente zu erklären. Als Instrumente und Werkzeuge nahmen wir mit: ein Holzlineal, Messer, Schleifpapier, eine Schärfscheibe.
Erleben Sie Nr. 1
Ein zylindrischer Kasten mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Höhe von 7 cm wird mit Sand gefüllt. Eine leichte Figur mit einem Gewicht auf den Beinen wird im Sand vergraben und eine Metallkugel auf ihre Oberfläche gelegt. Beim Schütteln der Kiste ragt die Figur aus dem Sand und die Kugel versinkt darin. Beim Schütteln des Sandes werden die Reibungskräfte zwischen den Sandkörnern geschwächt, er wird beweglich und erhält die Eigenschaften einer Flüssigkeit. Deshalb „sinken“ schwere Körper im Sand und leichte „schweben“.
Erfahrung№ 2 Messerspitze in Werkstätten. Bearbeiten der Oberflächen von Teilen mit Schleifpapier. Die Phänomene basieren auf der Spaltung von Kerben zwischen sich berührenden Oberflächen.
Erlebnis Nr. 3Wenn der Draht wiederholt gedehnt und gebogen wird, erwärmt sich der Biegebereich. Dies geschieht durch Reibung zwischen einzelnen Metallschichten.
Wenn eine Münze an einer horizontalen Oberfläche gerieben wird, erwärmt sich die Münze außerdem.
Die Ergebnisse dieser Experimente können viele Phänomene erklären.
Dies ist zum Beispiel in Werkstätten der Fall. Während der Arbeit an der Maschine stieß ich auf Rauch zwischen den Reibflächen der beweglichen Teile der Maschine. Dies wird durch das Phänomen der Reibung zwischen sich berührenden Oberflächen erklärt. Um dieses Phänomen zu verhindern, war es notwendig, die Reibflächen zu schmieren und dadurch die Reibungskraft zu reduzieren.
6. Fazit
Wir haben herausgefunden, dass die Menschen seit langem experimentell gewonnenes Wissen über das Phänomen der Reibung nutzen. Mit ... anfangen XV - XVI Jahrhunderte lang wird das Wissen über dieses Phänomen wissenschaftlich: Es werden Experimente durchgeführt, um die Abhängigkeit der Reibungskraft von vielen Faktoren zu bestimmen, und Muster werden aufgedeckt.
Jetzt wissen wir genau, wovon die Reibungskraft abhängt und was sie nicht beeinflusst. Genauer gesagt hängt die Reibungskraft ab von: der Last oder dem Körpergewicht; von der Art der Kontaktflächen; über die Geschwindigkeit der Relativbewegung von Körpern; von der Größe der Unregelmäßigkeiten oder der Oberflächenrauheit. Es kommt aber nicht auf die Kontaktfläche an.
Jetzt können wir alle in der Praxis beobachteten Muster durch die Struktur der Materie und die Stärke der Wechselwirkung zwischen Molekülen erklären.
Wir führten eine Reihe von Experimenten durch, führten ungefähr die gleichen Experimente wie Wissenschaftler durch und erzielten ungefähr die gleichen Ergebnisse. Es stellte sich heraus, dass wir experimentell alle von uns gemachten Aussagen bestätigten.
Wir haben eine Reihe von Experimenten erstellt, um einige „schwierige“ Beobachtungen zu verstehen und zu erklären.
Aber das Wichtigste ist wahrscheinlich, dass wir erkannt haben, wie großartig es ist, sich selbst Wissen anzueignen und es dann mit anderen zu teilen.
Liste der verwendeten Literatur.
1. Lehrbuch der Elementarphysik: Studienführer. In 3-xt. /Hrsg. . T.1 Mechanik. Molekularphysik. M.: Nauka, 1985.
2., Lepra der Mechanik und Technik: Buch. für Studierende. – M.: Bildung, 1993.
3. Übrigens Teil 1 und 2. Mechanik. Molekularphysik und Wärme. M.: Handelshochschule, 1972.
4. Enzyklopädie für Kinder. Band 16. Physik Teil 1 Biographie der Physik. Reise in die Tiefen der Materie. Mechanisches Weltbild/Kapitel. Ed. . – M.: Avanta+, 2000
· http://demo. heim. Nov. ru/Favorit. htm
· http://gannalv. *****/tr/
· http://ru. Wikipedia. org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
· http://class-fizika. *****/7_tren. htm
· http://www. *****/component/option, com_frontpage/Itemid,1/
Relevanz: Die Arbeit soll ein Weltbild über die Realität bilden. Die Reibungsgesetze geben Antworten auf viele wichtige Fragen im Zusammenhang mit der Bewegung von Körpern. Die Relevanz des Themas besteht darin, dass es Theorie mit Praxis verbindet und die Möglichkeit aufzeigt, die Art, Anwendung und Verwendung des untersuchten Materials zu erklären. diese Arbeit ermöglicht es Ihnen, sich zu entwickeln kreatives Denken, die Fähigkeit, sich Wissen anzueignen verschiedene Quellen, Fakten analysieren, Experimente durchführen, Verallgemeinerungen vornehmen, eigene Urteile äußern, über die Geheimnisse der Natur nachdenken und nach dem Weg zur Wahrheit suchen.
Verfolgen Sie die historischen Erfahrungen der Menschheit bei der Nutzung und Anwendung dieses Phänomens; Finden Sie die Natur des Reibungsphänomens und die Reibungsgesetze heraus. Experimente durchführen, um die Muster und Abhängigkeiten der Reibungskraft zu bestätigen; Führen Sie Demonstrationsexperimente durch, um die Abhängigkeit der Reibungskraft von der Normaldruckkraft und von den Eigenschaften der Kontaktflächen nachzuweisen. Aufgaben:
Mähen, Sense, solange Tau ist, weg mit dem Tau – und du bist zu Hause. Wenn du es nicht einfettest, wirst du nicht gehen. Es lief wie am Schnürchen. Es passt ohne Seife in Ihre Seele. Wie Käse in Butter herumrollen. Der Karren begann zu singen, weil er lange Zeit keinen Teer mehr gefressen hatte. Sprichwörter erklären dies mit der Existenz von Reibung und der Verwendung von Schmiermittel, um diese zu reduzieren.
Ruhiges Wasser spült die Ufer weg. Zwischen den einzelnen im Fluss fließenden Wasserschichten entsteht Reibung, die man innere Reibung nennt. Dabei ist die Geschwindigkeit des Wasserflusses in verschiedenen Abschnitten des Flussbettquerschnitts nicht gleich: Die höchste befindet sich in der Mitte des Kanals, die kleinste in Ufernähe. Die Reibungskraft bremst nicht nur das Wasser, sondern wirkt auch auf das Ufer, reißt Erdpartikel heraus und spült sie dadurch weg.
3. Geschichte des Studiums der Reibung Leonardo da Vinci Euler Leonard Amont Coulomb Charles Augustin de
Jahr Name des Wissenschaftlers ABHÄNGIGKEIT des Gleitreibungskraftmoduls von der Fläche der sich berührenden Körper am Material von der Belastung von der relativen Bewegungsgeschwindigkeit der Reibflächen vom Grad der Oberflächenrauheit 1500 Leonardo da Vinci Nein Ja NeinJa 1699 Amonton Nein Ja Nein 1748 Leonard Euler Nein Ja 1779 Coulomb Ja 1883 N.P. Petrov Nein Ja
Fazit: Die Gleitreibungskraft hängt von der Belastung ab; je größer die Belastung, desto größer die Reibungskraft. Experimentelle Ergebnisse: 1. Abhängigkeit der Gleitreibungskraft von der Belastung. m (g) F tr (N)0,50,81,0
Wenn wir einen Gürtel ohne Reibung binden, würden alle Fäden aus dem Stoff rutschen. Ohne Reibung würden sich alle Knoten lösen. Ohne Reibung wäre es unmöglich, einen Schritt zu machen oder überhaupt zu stehen. Reibung entsteht dort, wo wir es nicht einmal ahnen. Fazit: Wenn wir nähen, wenn wir gehen
Wir haben herausgefunden, dass Menschen schon seit langem experimentell gewonnenes Wissen über das Phänomen der Reibung nutzen. Wir haben eine Reihe von Experimenten erstellt, um einige schwierige Beobachtungen zu verstehen und zu erklären. Zwischen sich berührenden Oberflächen entsteht Reibungskraft. Die Reibungskraft hängt von der Art der Kontaktflächen ab. Die Reibungskraft hängt nicht von der Fläche der Reibflächen ab. Die Reibungskraft nimmt ab, wenn die Gleitreibung durch Rollreibung ersetzt wird und wenn Reibflächen geschmiert werden. Schlussfolgerungen basierend auf den Ergebnissen der Arbeit:
Reibungskraft.
Unterrichtsexperiment. 7. Klasse. Ein Grundniveau von.
Lehrer: Lesnova E.Yu.
Ziel: Schüler mit dem Phänomen der Reibung vertraut machen. Experimentell feststellen, wovon diese Kraft abhängt. Entwickeln Sie weiterhin die Fähigkeiten, Instrumente zu verwenden, experimentelle Ergebnisse zu analysieren und zu vergleichen.
Ausrüstung: ein Dynamometer, ein Brett – auf der einen Seite glatt und auf der anderen rau, ein Holzblock mit Haken, ein Satz Gewichte, ein Graben mit Wasser, ein Karren auf Rädern.
Die Klasse ist in 4 Gruppen aufgeteilt. Jede Gruppe erhält Karten mit einer Aufgabe. Die Bearbeitung jeder Aufgabe dauert 2 Minuten. Sollte die Gruppe die Aufgabe nicht bewältigen, gibt der Lehrer Hinweise. Die Schlussfolgerungen aus dem Experiment werden in einem Notizbuch festgehalten.
Unterrichtsplan
Neues Material studieren, Gelerntes systematisieren.
Betrachtung.
Hausaufgaben
Botschaft des Lehrers
Ausfüllen der Tabelle
Durchführung von Experimenten und Erklärung ihrer Ergebnisse.
Schlussfolgerungen in einem Notizbuch festhalten.
Antworten auf Fragen. Aufzeichnen Hausaufgaben.
Gruppenaufgaben.
Übung 1.
Finden Sie heraus, wovon und wie der Gleitreibungsmodul abhängt.
Aufgabe 2.
Vergleichen Sie die Module der Gleit- und Rollreibungskräfte für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 3.
Vergleichen Sie die Module der trockenen und flüssigen Gleitreibung für die gleichen Körpermassen.
Hinweis Nr. 1 (Zu Aufgabe 1)
Finden Sie heraus, wie der Modul der Reibungskraft von der Art der Oberflächen und der Druckkraft abhängt.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 2)
1. Bewegen Sie mit einem horizontal aufgestellten Dynamometer einen Holzklotz mit zwei Gewichten gleichmäßig, zuerst entlang der glatten Oberfläche des Bretts, dann entlang der rauen Oberfläche. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
2. Bewegen Sie den Holzklotz mit einem horizontal aufgestellten Dynamometer gleichmäßig über die raue Oberfläche des Bretts – zuerst mit einem Gewicht, dann mit zwei, dann mit drei. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 2)
Messen Sie den Modul der Gleitreibungskraft und den Modul der Rollreibungskraft.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 2)
1. Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Rollreibungskraft, indem Sie einen Rollwagen mit sechs Gewichten darin gleichmäßig bewegen.
2. Entfernen Sie die Räder und messen Sie die Gleitreibungskraft, indem Sie den Wagen ohne Räder (bei gleicher Belastung) bewegen. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 3)
Finden Sie heraus, wie der Modul der Reibungskraft abhängt, wenn Sie einen Holzblock entlang eines Festkörpers bewegen Flüssigkeitsoberfläche.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 3)
1. Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Reibungskraft, indem Sie einen Block gleichmäßig über eine harte Oberfläche bewegen.
2. Messen Sie zunächst mit einem horizontalen Dynamometer die Reibungskraft, indem Sie einen Block gleichmäßig über die Oberfläche der Flüssigkeit im Behälter bewegen. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Während des Unterrichts.
1 .Motivation. Jede Entdeckung geht mit Erfahrung, Talent des Forschers und sogar Zufall einher. Heute werden wir im Unterricht auch versuchen, kleine, aber unabhängige Entdeckungen zu machen. Wir arbeiten in Gruppen. Die Regeln werden an die Tafel geschrieben.
2 . Neues Material lernen. Der Lehrer schiebt einen Holzklotz auf ein Holzbrett.
Was ist mit der Geschwindigkeit des Blocks passiert? Warum ändert sich die Geschwindigkeit des Blocks? Unter dem Einfluss welcher Kraft blieb der Körper stehen? Das ist die Reibungskraft und wir werden sie im Unterricht untersuchen.
Füllen wir die Tabelle weiter mit Absatz Nr. 24 aus. Ich habe 8 Minuten Zeit, um zur Arbeit zu gehen.
Richtung
Messmethode
Grafisches Bild
Gründe für den Anschein von Stärke
Überprüfung der Vollständigkeit der Tabelle – 3 Min.
Der Lehrer erklärt, was ist Verschiedene Arten Reibung: die Kraft der Gleitreibung, Rollreibung, Trockenreibung auf einer Oberfläche, Flüssigkeitsreibung.
Arbeiten Sie in Gruppen an Aufgaben.
Nach der Diskussion werden die Ergebnisse der Experimente besprochen und in einem Notizbuch festgehalten.
3. Reflexion.
Und nun wird jeder seine Einstellung zur Lektion zum Ausdruck bringen und seine Aussage mit den Worten beginnen:
1. Die wichtigsten Schlussfolgerungen über die Reibungskraft sind
2. Wussten Sie, dass ich heute im Unterricht gelernt habe...
3. Am meisten erinnere ich mich an heute….
4. Das Interessanteste war...
Wenn ein Mensch durch seine harte Arbeit die Wahrheit in etwas erreicht, dann ist dies seine Entdeckung.
D/Z: Lesen Sie die Notizen im Notizbuch und geben Sie Beispiele für nützliche und schädliche Reibung.
Übung 1.
Aufgabe 2.
Aufgabe 3.
Aufgabe 4.
Übung 1.
Finden Sie heraus, wovon und wie der Gleitreibungsmodul abhängt.
Aufgabe 2.
Vergleichen Sie die Module der Gleit- und Rollreibungskräfte für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 3.
Vergleichen Sie die Module der trockenen und flüssigen Gleitreibung für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 4.
Vergleichen Sie den Modul der Gleitreibungskraft aus dem Bereich der Kontaktflächen.
Hinweis Nr. 1 (Zu Aufgabe 1)
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 1)
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 2)
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 2)
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 3)
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 3)
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 4)
Messen Sie den Modul der Gleitreibungskraft für verschiedene Bereiche der Kontaktflächen.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 4)
1.Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Reibungskraft, indem Sie den Block gleichmäßig über die Oberfläche des Bretts bewegen, sodass er eine größere Fläche des Bretts berührt.
2. Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Reibungskraft, indem Sie den Block gleichmäßig über die Oberfläche des Bretts bewegen, sodass er mit einer kleineren Fläche des Bretts in Kontakt kommt.
SO ARBEITEN SIE IN EINER GRUPPE
deiner Stärke.
Sprechen Sie im Namen der Gruppe ehrenhaft.
SO ARBEITEN SIE IN EINER GRUPPE
Seien Sie gewissenhaft gegenüber Ihren Kameraden und arbeiten Sie mit Ihrem vollen Potenzial deiner Stärke.
Hören Sie jedem Gruppenmitglied aufmerksam zu, ohne es zu unterbrechen.
Halten Sie es kurz und klar, damit jeder sprechen kann.
Unterstützen Sie sich gegenseitig trotz intellektueller Unterschiede.
Wenn Sie eine vorgeschlagene Idee ablehnen, tun Sie dies höflich und denken Sie daran, eine Alternative anzubieten.
Wenn niemand anfangen kann zu reden, beginnen Sie im Uhrzeigersinn beim Kapitän (Koordinator)
Sprechen Sie im Namen der Gruppe ehrenhaft. Dies geschieht nicht durch einen Kamikaze, sondern durch einen von der gesamten Gruppe vorbereiteten Bevollmächtigten.
SO ARBEITEN SIE IN EINER GRUPPE
Seien Sie gewissenhaft gegenüber Ihren Kameraden und arbeiten Sie mit Ihrem vollen Potenzial deiner Stärke.
Hören Sie jedem Gruppenmitglied aufmerksam zu, ohne es zu unterbrechen.
Halten Sie es kurz und klar, damit jeder sprechen kann.
Unterstützen Sie sich gegenseitig trotz intellektueller Unterschiede.
Wenn Sie eine vorgeschlagene Idee ablehnen, tun Sie dies höflich und denken Sie daran, eine Alternative anzubieten.
Wenn niemand anfangen kann zu reden, beginnen Sie im Uhrzeigersinn beim Kapitän (Koordinator)
Sprechen Sie im Namen der Gruppe ehrenhaft. Dies geschieht nicht durch einen Kamikaze, sondern durch einen von der gesamten Gruppe vorbereiteten Bevollmächtigten.
SO ARBEITEN SIE IN EINER GRUPPE
Seien Sie gewissenhaft gegenüber Ihren Kameraden und arbeiten Sie mit Ihrem vollen Potenzial deiner Stärke.
Hören Sie jedem Gruppenmitglied aufmerksam zu, ohne es zu unterbrechen.
Halten Sie es kurz und klar, damit jeder sprechen kann.
Unterstützen Sie sich gegenseitig trotz intellektueller Unterschiede.
Wenn Sie eine vorgeschlagene Idee ablehnen, tun Sie dies höflich und denken Sie daran, eine Alternative anzubieten.
Wenn niemand anfangen kann zu reden, beginnen Sie im Uhrzeigersinn beim Kapitän (Koordinator)
Sprechen Sie im Namen der Gruppe ehrenhaft. Dies geschieht nicht durch einen Kamikaze, sondern durch einen von der gesamten Gruppe vorbereiteten Bevollmächtigten.
SO ARBEITEN SIE IN EINER GRUPPE
Seien Sie gewissenhaft gegenüber Ihren Kameraden und arbeiten Sie mit Ihrem vollen Potenzial deiner Stärke.
Hören Sie jedem Gruppenmitglied aufmerksam zu, ohne es zu unterbrechen.
Halten Sie es kurz und klar, damit jeder sprechen kann.
Unterstützen Sie sich gegenseitig trotz intellektueller Unterschiede.
Wenn Sie eine vorgeschlagene Idee ablehnen, tun Sie dies höflich und denken Sie daran, eine Alternative anzubieten.
Wenn niemand anfangen kann zu reden, beginnen Sie im Uhrzeigersinn beim Kapitän (Koordinator)
Sprechen Sie im Namen der Gruppe ehrenhaft. Dies geschieht nicht durch einen Kamikaze, sondern durch einen von der gesamten Gruppe vorbereiteten Bevollmächtigten.
SO ARBEITEN SIE IN EINER GRUPPE
Seien Sie gewissenhaft gegenüber Ihren Kameraden und arbeiten Sie mit Ihrem vollen Potenzial deiner Stärke.
Hören Sie jedem Gruppenmitglied aufmerksam zu, ohne es zu unterbrechen.
Halten Sie es kurz und klar, damit jeder sprechen kann.
Unterstützen Sie sich gegenseitig trotz intellektueller Unterschiede.
Wenn Sie eine vorgeschlagene Idee ablehnen, tun Sie dies höflich und denken Sie daran, eine Alternative anzubieten.
Wenn niemand anfangen kann zu reden, beginnen Sie im Uhrzeigersinn beim Kapitän (Koordinator)
Sprechen Sie im Namen der Gruppe ehrenhaft. Dies geschieht nicht durch einen Kamikaze, sondern durch einen von der gesamten Gruppe vorbereiteten Bevollmächtigten.
SO ARBEITEN SIE IN EINER GRUPPE
Seien Sie gewissenhaft gegenüber Ihren Kameraden und arbeiten Sie mit Ihrem vollen Potenzial deiner Stärke.
Hören Sie jedem Gruppenmitglied aufmerksam zu, ohne es zu unterbrechen.
Halten Sie es kurz und klar, damit jeder sprechen kann.
Unterstützen Sie sich gegenseitig trotz intellektueller Unterschiede.
Wenn Sie eine vorgeschlagene Idee ablehnen, tun Sie dies höflich und denken Sie daran, eine Alternative anzubieten.
Wenn niemand anfangen kann zu reden, beginnen Sie im Uhrzeigersinn beim Kapitän (Koordinator)
Sprechen Sie im Namen der Gruppe ehrenhaft. Dies geschieht nicht durch einen Kamikaze, sondern durch einen von der gesamten Gruppe vorbereiteten Bevollmächtigten.
Übung 1.
Finden Sie heraus, wovon und wie der Gleitreibungsmodul abhängt.
Aufgabe 2.
Vergleichen Sie die Module der Gleit- und Rollreibungskräfte für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 3.
Vergleichen Sie die Module der trockenen und flüssigen Gleitreibung für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 4.
Vergleichen Sie den Modul der Gleitreibungskraft aus dem Bereich der Kontaktflächen.
Übung 1.
Finden Sie heraus, wovon und wie der Gleitreibungsmodul abhängt.
Aufgabe 2.
Vergleichen Sie die Module der Gleit- und Rollreibungskräfte für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 3.
Vergleichen Sie die Module der trockenen und flüssigen Gleitreibung für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 4.
Vergleichen Sie den Modul der Gleitreibungskraft aus dem Bereich der Kontaktflächen.
Übung 1.
Finden Sie heraus, wovon und wie der Gleitreibungsmodul abhängt.
Aufgabe 2.
Vergleichen Sie die Module der Gleit- und Rollreibungskräfte für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 3.
Vergleichen Sie die Module der trockenen und flüssigen Gleitreibung für die gleichen Körpermassen.
Übung 1.
Finden Sie heraus, wovon und wie der Gleitreibungsmodul abhängt.
Aufgabe 2.
Vergleichen Sie die Module der Gleit- und Rollreibungskräfte für die gleichen Körpermassen.
Aufgabe 3.
Vergleichen Sie die Module der trockenen und flüssigen Gleitreibung für die gleichen Körpermassen.
Hinweis Nr. 1 (Zu Aufgabe 1)
Finden Sie heraus, wie der Modul der Reibungskraft von der Art der Oberflächen und der Druckkraft abhängt.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 1)
1. Bewegen Sie mit einem horizontal aufgestellten Dynamometer einen Holzklotz mit drei Gewichten gleichmäßig, zuerst entlang der glatten Oberfläche des Bretts, dann entlang der rauen Oberfläche. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
2. Bewegen Sie den Holzklotz mit einem horizontal aufgestellten Dynamometer gleichmäßig über die raue Oberfläche des Bretts – zuerst mit einem Gewicht, dann mit zwei, dann mit drei. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 2)
Messen Sie den Modul der Gleitreibungskraft und den Modul der Rollreibungskraft.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 2)
1. Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Rollreibungskraft, indem Sie einen Rollwagen mit sechs Gewichten darin gleichmäßig bewegen.
2. Entfernen Sie die Räder und messen Sie die Gleitreibungskraft, indem Sie den Wagen ohne Räder (bei gleicher Belastung) bewegen. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 3)
Finden Sie heraus, wie der Modul der Reibungskraft abhängt, wenn sich ein Holzblock über eine feste und flüssige Oberfläche bewegt.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 3)
1. Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Reibungskraft, indem Sie einen Block gleichmäßig über eine harte Oberfläche bewegen.
2. Messen Sie zunächst mit einem horizontalen Dynamometer die Reibungskraft, indem Sie einen Block gleichmäßig über die Oberfläche der Flüssigkeit in der Küvette bewegen. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Hinweis Nr. 1 (Zu Aufgabe 1)
Finden Sie heraus, wie der Modul der Reibungskraft von der Art der Oberflächen und der Druckkraft abhängt.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 1)
1. Bewegen Sie mit einem horizontal aufgestellten Dynamometer einen Holzklotz mit drei Gewichten gleichmäßig, zuerst entlang der glatten Oberfläche des Bretts, dann entlang der rauen Oberfläche. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
2. Bewegen Sie den Holzklotz mit einem horizontal aufgestellten Dynamometer gleichmäßig über die raue Oberfläche des Bretts – zuerst mit einem Gewicht, dann mit zwei, dann mit drei. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 2)
Messen Sie den Modul der Gleitreibungskraft und den Modul der Rollreibungskraft.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 2)
1. Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Rollreibungskraft, indem Sie einen Rollwagen mit sechs Gewichten darin gleichmäßig bewegen.
2. Entfernen Sie die Räder und messen Sie die Gleitreibungskraft, indem Sie den Wagen ohne Räder (bei gleicher Belastung) bewegen. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Hinweis Nr. 1 (Für Aufgabe 3)
Finden Sie heraus, wie der Modul der Reibungskraft abhängt, wenn sich ein Holzblock über eine feste und flüssige Oberfläche bewegt.
Hinweis Nr. 2 (Für Aufgabe 3)
1. Messen Sie mit einem horizontalen Dynamometer zunächst die Reibungskraft, indem Sie einen Block gleichmäßig über eine harte Oberfläche bewegen.
2. Messen Sie zunächst mit einem horizontalen Dynamometer die Reibungskraft, indem Sie einen Block gleichmäßig über die Oberfläche der Flüssigkeit in der Küvette bewegen. Vergleichen Sie die Messwerte des Leistungsprüfstands. Schlussfolgerungen ziehen.
Richtung
Messmethode
Grafisches Bild
Gründe für den Anschein von Stärke
Eines der Probleme moderne Schule– vermindertes Interesse an Physik. Ich habe mir eine Frage gestellt: Mit welchen Mitteln kann ein Lehrer bei den Schülern eine positive Einstellung zum Fach entwickeln, um bei ihnen ein kognitives Interesse am Wissen zu wecken? Um die Leidenschaft von Schülern für ein Bildungsfach zu fördern, können wir folgendes Schema vorschlagen: von der Neugier zur Überraschung, von ihr zur aktiven Neugier und dem Wunsch zu lernen, von ihnen zu fundiertem Wissen und wissenschaftlicher Forschung.
Auf die erste Stufe – Überraschung und Neugier – werde ich näher eingehen: Schulkinder entwickeln situatives Interesse, das sich beim Vorführen eines spektakulären Erlebnisses durch das Hören einer Geschichte darüber manifestiert interessanter Fall aus der Geschichte der Physik, und ihr Gegenstand ist nicht der Inhalt des Faches, sondern rein äußere Aspekte des Unterrichts – Ausstattung, Können des Lehrers, Arbeitsformen im Unterricht.
Neuheit, unmittelbares Interesse und emotionale Anziehung rufen in erster Linie unfreiwillige Aufmerksamkeit hervor. Unfreiwillige Aufmerksamkeit führt wiederum zu unfreiwilligem Auswendiglernen. Jeder Lehrer weiß genau, dass der Schüler bei der Überprüfung der Hausaufgaben bei der Beantwortung der gestellten Frage zunächst das Erlebnis beschreibt, das er in der vorherigen Unterrichtsstunde gesehen hat. Visuelle Bilder von Demonstrationsexperimenten werden im Gedächtnis gespeichert und dienen als Orientierungspunkte und Stützen, auf deren Grundlage der Rest des untersuchten Lehrmaterials rekonstruiert wird.
Ich stimme vollkommen mit Psychologen überein, die feststellen, dass komplexes visuelles Material besser im Gedächtnis bleibt als seine Beschreibung. Daher prägen sich Demonstrationen von Experimenten viel besser im Gedächtnis der Schüler ein als die Geschichte eines Lehrers über physikalische Experimente.
Allerdings nehmen Schüler, die sich an Demonstrationsexperimente erinnern, Änderungen an ihrer Beschreibung vor, die nicht nur dadurch verursacht werden, dass sie einige Details vergessen, sondern auch dadurch, dass sie die Beschreibung in eine leichter verständliche Form umwandeln. Beim Erinnern heben die Schüler die Details der Erlebnisse hervor, die ihnen am bedeutsamsten und interessantesten erscheinen. All dies deutet darauf hin, dass das Erinnern keine einfache Reproduktion, sondern ein konstruktiver Prozess ist.
Daher glaube ich, dass die Demonstration von Experimenten die Aufmerksamkeit und das Gedächtnis der Schüler auf der Stufe des empirischen Wissens über die untersuchten Phänomene und Muster fördert.
In diesem Zusammenhang wird der Einsatz spektakulärer Experimente vorgeschlagen, da die Studierenden nicht nur ein großes Interesse an der Demonstration des Phänomens haben, sondern auch eine lebhafte Diskussion über die Lösung des Phänomens (Problemsituation). Wenn wir also ein spektakuläres Erlebnis demonstrieren, schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe: Wir demonstrieren physikalisches Phänomen und eine problematische Situation schaffen. Und ganz nebenbei wecken wir Interesse am Thema. Daher ist die Art und Form der Organisation der pädagogischen und kognitiven Aktivität der Schüler: Der Problemlösungs-, Such-, Forschungs- und Reproduktionscharakter der Aktivität ermöglicht ihre Durchführung komplexe Anwendung Wissen der Studierenden.
Als Lehrer setze ich gemeinsam mit den Schülern Ziele:
Lehrreich: Systematisierung des Wissens zum Thema „Reibungskraft“: Kennen Sie die Natur der Reibungskraft, entwickeln Sie die Fähigkeit, zwischen Reibungsarten zu unterscheiden; vergleichen Sie sie in verschiedenen praktischen Situationen; die Notwendigkeit begründen, die Reibungskraft zu erhöhen und zu verringern; bei Kindern durch gezielte Fragen und den Einsatz von didaktischem Material die Fähigkeit zur Selbstbeherrschung zu entwickeln.
Entwicklung: Verbessern Sie die Fähigkeiten zum selbstständigen Arbeiten, aktivieren Sie das Denken der Schüler, die Fähigkeit, selbstständig Schlussfolgerungen zu formulieren, und entwickeln Sie die Sprache. Entwicklung kreativer Fähigkeiten anhand praktischer Arbeit. Entwicklung praktischer Fähigkeiten im Umgang mit physischen Geräten.
Lehrreich: Entwicklung eines Gefühls des gegenseitigen Verständnisses und der gegenseitigen Unterstützung bei der gemeinsamen Durchführung einer experimentellen Aufgabe; Entwicklung der Motivation zum Physikstudium, Einsatz verschiedener Aktivitätstechniken, Vermittlung interessanter Informationen.
Bei dieser Art von Aktivität entwickeln die Studierenden die Fähigkeit, die zu studierenden Fachinhalte zu strukturieren und zu systematisieren. Die Behandlung des Themas wird von einer Präsentation begleitet, gefolgt von einer Diskussion und Erläuterung der Phänomene, die durch das Vorhandensein von Reibungskräften entstehen. Es werden Methoden zur Veränderung der Reibungskraft in der Praxis aufgezeigt. Die Studierenden haben die Möglichkeit, das Geschehen zu analysieren und Schlussfolgerungen zu ziehen.
Damit einhergehend findet die Entwicklung von Meta-Subjekt-UUDs statt: kommunikativ – äußern Sie Ihre Gedanken mit ausreichender Vollständigkeit und Genauigkeit, beschaffen Sie fehlende Informationen durch Fragen; regulierend – sich selbst als erkennen treibende Kraft Ihr Lernen, Ihre Fähigkeit, Hindernisse zu überwinden und sich selbst zu korrigieren, einen Plan zur Lösung eines Problems zu erstellen und Fehler selbstständig zu korrigieren; kognitiv – in der Lage sein, Modelle zur Lösung pädagogischer und kognitiver Probleme zu erstellen, die wesentlichen Merkmale eines Objekts zu identifizieren und zu klassifizieren. Geplant sind auch persönliche Ergebnisse: die Bildung eines ganzheitlichen Weltbildes, das dem modernen Entwicklungsstand von Wissenschaft und gesellschaftlicher Praxis entspricht.
Ziel:
- die Arten der Reibungskräfte vorstellen;
- Finden Sie heraus, wovon die Reibungskraft abhängt
Aufgabe:
- Bestimmen Sie die Bedeutung der Reibungskraft im Alltag und in der Natur.
Reibung ist ein Phänomen, das uns seit der Kindheit auf Schritt und Tritt begleitet und dann so vertraut und so unmerklich geworden ist.
Reibungskraft im Märchen: „Kolobok“ (Rollreibungskraft), „Rübe“ (Haftreibungskraft), „Bärenhügel“ (Gleitreibungskraft), „Die Froschprinzessin“ (Rollreibungskraft).
Reibung ist eine der Arten der Wechselwirkung zwischen Körpern. Es entsteht, wenn zwei Körper in Kontakt kommen. Reibung gehorcht wie alle anderen Wechselwirkungsarten dem dritten Newtonschen Gesetz: Wirkt auf einen der Körper eine Reibungskraft, so wirkt auch auf den zweiten Körper eine gleich große, aber in die entgegengesetzte Richtung gerichtete Kraft.
Arten der Reibungskraft: F Rollreibung, F Gleitreibung, F Haftreibung, es ist jedoch möglich, eine Reibungsart durch eine andere zu ersetzen (F Gleitreibung durch F Rollreibung). Mit einem Block, einem Dynamometer und zwei Bleistiften können Sie zeigen, dass Ftr.-Gleiten größer ist als Ftr.-Rollen.
Die Abhängigkeit der Reibungskraft von bestimmten Indikatoren wird durch folgende Experimente demonstriert:
Mit einem Dynamometer, einem Block und einem Satz Gewichten zeigen wir, dass die Reibungskraft von der Normaldruckkraft abhängt;
Anstelle der glatten Oberfläche legen Sie ein raues Blatt Papier (die Reibungskraft hängt vom Material ab);
Wir entfernen das Plastilin von der Oberfläche und messen vorher und nachher die Reibungskraft;
Wir verwenden Schmiermittel, was zu einer Verringerung der Reibungskraft führt;
Die Reibungskraft ist nahezu unabhängig von der Auflagefläche.
Reibung hat leider Vor- und Nachteile. Wenn es nützlich ist, versuchen sie, es zu steigern. Wenn es schädlich ist, versuchen sie es zu reduzieren (durch den Einsatz von Schmiermitteln und Lagern, die die Reibungskraft um das 20- bis 30-fache reduzieren).
Hier sind einige Beispiele. Die von der Geige ausgehende Melodie entsteht dadurch, dass der Bogen die Saiten zum Schwingen bringt. Die Sehne unter dem Bogen bewegt sich immer langsamer als der Bogen. Wenn sich die Saite in Richtung Bogen bewegt, bremst die Gleitreibungskraft die Saite und verlangsamt ihre Bewegung. Und wenn sich der Bogen in Richtung der Saite bewegt, „zieht“ die Gleitreibungskraft im Gegenteil die Saite mit und verhindert so, dass sie zurückfällt. Wenn sich im Winter Eis auf den Straßen bildet, ist die Unfallgefahr hoch und auch Fußgänger können auf vereisten Wegen verletzt werden. Um dies zu vermeiden, können Sie Sand auf die Straße schütten und so die Reibungskraft erhöhen. Der Vorteil der Rollreibung besteht darin, dass das rollende Rad leicht in die Fahrbahn gedrückt wird und sich vor ihm eine kleine Unebenheit bildet, die überwunden werden muss. So entsteht Bewegung. Im Jahr 1779 stellte der französische Physiker Coulomb fest, was die maximale Kraft der Haftreibung bestimmt. Je schwerer das auf dem Tisch liegende Buch ist, je stärker es gegen den Tisch gedrückt wird, desto schwieriger ist es, es zu bewegen. Der Haftreibung ist es zu verdanken, dass alles an seinem Platz bleibt: Schnürsenkel lösen sich nicht, ein Nagel bleibt in der Wand hängen, ein Schrank bleibt an seinem Platz. Wir können Rückschlüsse auf die Vorteile der Reibungskraft ziehen. Dank dieser Kraft können wir stehen oder uns vorwärts bewegen, die Bewegung einzelner Körper verlangsamen oder beschleunigen.
Doch neben den Vorteilen gibt es auch Nachteile. Der Mensch wird niemals in der Lage sein, ein Perpetuum mobile zu erfinden, weil... Mit der Zeit stoppt jede Bewegung aufgrund der Reibungskraft, und von Zeit zu Zeit muss diese Bewegung aufrechterhalten werden – um darauf einzuwirken. Reibung bremst nicht nur die Bewegung, sie ist auch die Hauptursache für den Verschleiß technischer Geräte – ein Problem, mit dem der Mensch seit Anbeginn der Zivilisation konfrontiert ist.
Leonardo de Vinci beschäftigte sich mit vielen Themen rund um Maschinenteile, Reibung und Verschleiß. Die Reibungskraft ist der ausgeübten Kraft entgegengesetzt gerichtet, was zu einem hohen Arbeitsaufwand führt.
Das Hauptmerkmal der Reibung ist der Reibungskoeffizient „mu“, der durch die Materialien bestimmt wird, aus denen die Oberflächen interagierender Körper bestehen.
Reibung spielt im Leben vieler Pflanzen eine positive Rolle. Zum Beispiel Weinreben, Hopfen, Erbsen, Bohnen usw. Kletterpflanzen Dank der Reibung können sie sich an Stützen festklammern, darauf bleiben und nach dem Licht greifen. Zwischen der Stütze und dem Schaft entsteht eine große Reibungskraft, weil Die Stiele liegen eng an der Stütze an. Bei Pflanzen mit Hackfrüchten wie Karotten und Rüben hilft die Reibungskraft am Boden, diese im Boden zu halten. Wenn die Wurzelpflanze wächst, erhöht sich der Druck der umgebenden Erde auf sie und auch die Reibungskraft nimmt zu. Deshalb ist es so schwierig, große Rüben und Rüben aus der Erde zu ziehen. Bei Pflanzen wie der Klette hilft die Reibung bei der Ausbreitung der Samen, die an den Enden Stacheln mit kleinen Haken haben. Diese Stacheln verhaken sich im Fell von Tieren und bewegen sich mit ihnen. Erbsen- und Nusssamen bewegen sich aufgrund ihrer Kugelform und der geringen Rollreibung leicht von selbst.
Der Organismus vieler Lebewesen hat sich an die Reibung angepasst und gelernt, diese zu verringern oder zu erhöhen. Der Körper der Fische ist stromlinienförmig und mit Schleim bedeckt, wodurch sie beim Schwimmen eine hohe Geschwindigkeit entwickeln können. Das borstige Fell von Walrossen, Robben und Seelöwen hilft ihnen, sich an Land und auf Eisschollen fortzubewegen. Um die Bodenhaftung zu erhöhen, sind Baumstämme und Gliedmaßen von Tieren mit einer Reihe von Vorrichtungen ausgestattet: Krallen, scharfe Hufkanten, Hufeisenstacheln. Der Körper von Reptilien ist mit Tuberkeln und Schuppen bedeckt. Auch die Wirkung der Greiforgane (Greiforgane von Käfern, Klauen von Krebsen; Vorderbeine und Schwanz einiger Affenrassen; Rüssel eines Elefanten) ist mit Reibung verbunden. Viele lebende Organismen verfügen über Anpassungen, aufgrund derer die Reibung bei Bewegungen in eine Richtung gering ist und bei Bewegungen in die entgegengesetzte Richtung stark zunimmt. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Wolle und Schuppen, die schräg zur Hautoberfläche wachsen. Die Bewegung eines Regenwurms basiert auf diesem Prinzip. Der Wasserdrehkäfer schwimmt schnell auf der Wasseroberfläche. Seine Bewegungsgeschwindigkeit verdankt es dem fettigen Gleitmittel, das seinen Körper bedeckt und die Reibung mit Wasser deutlich reduziert.
Die Knochen von Tieren und Menschen haben an den Stellen ihrer beweglichen Gelenke eine sehr glatte Oberfläche, und die Innenauskleidung der Gelenkhöhle sondert eine spezielle Flüssigkeit ab, die als Gelenk-„Schmiermittel“ dient. Beim Schlucken von Nahrung und ihrer Bewegung durch die Speiseröhre wird die Reibung durch vorheriges Zerkleinern und Kauen der Nahrung sowie durch Benetzen mit Speichel verringert. Bei der Wirkung der Bewegungsorgane bei Tieren und Menschen manifestiert sich Reibung als nützliche Kraft.
Sprichwörter und Sprüche über die Kraft der Reibung, von Menschen gesagt und aus der Lebenserfahrung entnommen:
- Es knarrt wie ein ungefetteter Karren.
- Der Karren begann zu singen, weil er schon lange keinen Teer mehr gefressen hatte.
- Nicht gegen den Strich bügeln.
- Es lief wie am Schnürchen.
- Gut geschmiert – gute Fahrt.
- Lebt wie Käse in Butter.
- Wo es knarrt, da schmieren sie
- Ein ungetragener Pfeil geht zur Seite.
- Der Pflug glänzt von der Arbeit.
- Drei, drei – da wird ein Loch sein.
Experimente zum Nachweis der Reibungskraft:
Erleben Sie Nr. 1. Abwechselnd rohe und gekochte Eier. Ein gekochtes Ei dreht sich schneller. Bei einem rohen Ei versuchen das Eigelb und das Eiweiß, einen stationären Zustand beizubehalten (hier kommt ihre Trägheit zum Ausdruck) und ihre Reibung an der Schale verlangsamt die Rotation.
Erlebnis Nr. 2. Kaliumpermanganat in einem kleinen Glas verdünnen, bis es dunkelviolett wird. In ein anderes Glas füllen normales Wasser. Pipettieren Sie dann eine Kaliumpermanganatlösung und tropfen Sie sie aus einer Höhe von 1 bis 2 Zentimetern über der Wasseroberfläche in ein Glas. Die Pipettenspitze darf nicht wackeln. Die Hände sollten auf den Ellenbogen ruhen. Ein Tropfen, der ins Wasser fällt, verwandelt sich in einen Ring mit der richtigen Form, der auf den Boden des Glases sinkt und dabei an Größe zunimmt. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass der Tropfen, als er ins Wasser fiel, auf Widerstand stieß und abgeflacht wurde. Als es sich aufgrund der Reibung mit dem Wasser nach unten bewegte, rollten sich seine Ränder auf. Das Ergebnis war ein Wirbelring in Form eines Lenkrads, der sich um seine Ringachse drehte.
Erlebnis Nr. 3. Legen Sie einen sechseckigen Bleistift parallel zum Buchrücken auf das Buch. Heben Sie die Oberkante des Buches langsam an, bis der Stift nach unten zu rutschen beginnt. Reduzieren Sie die Neigung des Buches leicht und sichern Sie es in seiner aktuellen Position, indem Sie etwas darunter legen. Wenn Sie den Bleistift nun erneut auf das Buch legen, bewegt er sich nicht mehr. Der Halt erfolgt durch Haftreibung. Es reicht aus, mit dem Finger auf das Buch zu klicken, die Haftreibung wird schwächer und der Bleistift kriecht nach unten.
Der französische Physiker Guillaume über die Rolle der Reibung: „Wir sind alle schon mal auf Glatteis unterwegs; Wie viel Mühe kostete es uns, nicht zu fallen, wie viele komische Bewegungen mussten wir machen, um aufzustehen! Dies zwingt uns zu der Erkenntnis, dass der Boden, auf dem wir gehen, normalerweise eine wertvolle Eigenschaft hat, die es uns ermöglicht, ohne große Anstrengung das Gleichgewicht zu halten. Derselbe Gedanke kommt uns, wenn wir mit dem Fahrrad auf rutschigem Asphalt fahren oder wenn ein Pferd auf dem Asphalt ausrutscht und stürzt. Durch die Untersuchung solcher Phänomene kommen wir zur Entdeckung der Konsequenzen, zu denen Reibung führt. Ingenieure streben danach, es in Autos zu eliminieren – und leisten gute Arbeit. Dies ist jedoch nur in einem engen, spezialisierten Bereich richtig. In allen anderen Fällen sollten wir der Reibung dankbar sein: Sie gibt uns die Möglichkeit, zu gehen, zu sitzen und zu arbeiten, ohne befürchten zu müssen, dass Bücher und Tintenfass auf den Boden fallen, dass der Tisch rutscht, bis er an eine Ecke stößt, und der Stift wird uns aus den Fingern gleiten.“
Beschreibung der Präsentation Forschungsprojekt in der Physik Reibungskraft Zweck: gemäß den Folien
Ziel: herauszufinden, welche Rolle die Reibungskraft in unserem Leben spielt, wie ein Mensch Wissen über dieses Phänomen erworben hat und welche Natur es hat. Ziele: die historischen Erfahrungen des Menschen bei der Nutzung und Anwendung dieses Phänomens nachzeichnen: die Natur des Reibungsphänomens und die Reibungsmuster herausfinden; Führen Sie Experimente durch, um dies zu bestätigen. Muster und Abhängigkeiten der Reibungskraft; Denken und erstellen Sie Demonstrationsexperimente, die die Abhängigkeit der Reibungskraft von der Normaldruckkraft, von den Eigenschaften sich berührender Oberflächen und von der Geschwindigkeit der Relativbewegung von Körpern beweisen.
Bericht einer Gruppe von Theoretikern Zweck: zeigen, welche Rolle das Phänomen der Reibung oder deren Abwesenheit in unserem Leben spielt; Beantworten Sie die Frage: „Was wissen wir (normale Menschen) über dieses Phänomen?“ »
Die Gruppe studierte Sprichwörter, Sprüche und Märchen, in denen sich die Kraft der Reibung, des Ruhens, des Rollens und Gleitens manifestiert, und untersuchte die menschliche Erfahrung im Umgang mit Reibung und Möglichkeiten, Reibung zu bekämpfen. Sprichwörter und Sprüche: Wer leiser fährt, kommt weiter. Wer gerne reitet, trägt auch gerne Schlitten. Er lügt, dass er mit Seide näht. Märchen: „Rübe“ – Haftreibung. „Rock-hen“ – Haftreibung „Bear Hill“ – Gleitreibung.
Reibung ist ein Phänomen, das uns seit unserer Kindheit buchstäblich auf Schritt und Tritt begleitet und daher so vertraut und unmerklich geworden ist.
Reibung gibt uns die Möglichkeit, zu gehen, zu sitzen und zu arbeiten, ohne befürchten zu müssen, dass Bücher und Notizbücher vom Tisch fallen, dass der Tisch verrutscht, bis er an eine Ecke stößt, und dass uns der Stift aus den Fingern rutscht.
Geringe Reibung auf Eis kann jedoch technisch erfolgreich ausgenutzt werden. Ein Beweis dafür sind die sogenannten Eisstraßen, die gebaut wurden, um Holz vom Holzeinschlagplatz zur Eisenbahn oder zu Flößereistellen zu transportieren. Auf einer solchen Straße, die über glatte Eisschienen verfügt, ziehen zwei Pferde einen mit 70 Tonnen Baumstämmen beladenen Schlitten.
Hier sind die Daten, die uns das Krankenhaus mitgeteilt hat; Anzahl der Personen, die sich beworben haben medizinische Versorgung im Dezember – Januar nur Schulkinder im Alter von 15 – 17 Jahren – 6 Personen. Meist diagnostiziert: Frakturen, Luxationen, Prellungen. Unter den Hilfesuchenden sind auch ältere Menschen. 3 21 2 15 Jahre 16 Jahre 17 Jahre Alter
Daten der Verkehrspolizei zu Verkehrsunfällen im Winter: Die Zahl der Unfälle, auch aufgrund glatter Straßen -
Die Gruppe führte außerdem eine kleine soziologische Befragung einer Gruppe von Bewohnern durch, denen folgende Fragen gestellt wurden: 1. Was wissen Sie über Reibungsphänomene? 2. Wie stehen Sie zu Eis, rutschigen Gehwegen und Straßen? 3. Was sind Ihre Vorschläge an die Verwaltung unseres Bezirks?
Bericht einer Gruppe von Theoretikern Ziele: Untersuchung der Natur von Reibungskräften; Erkunden Sie die Faktoren, von denen die Reibung abhängt. Berücksichtigen Sie die Arten der Reibung.
Reibungskraft Wenn wir versuchen, den Schrank zu bewegen, werden wir sofort feststellen, dass dies nicht so einfach ist. Seine Bewegung wird durch die Interaktion seiner Beine mit dem Boden, auf dem er steht, behindert. Es gibt 3 Arten von Reibung: Haftreibung, Gleitreibung, Rollreibung. Wir wollen herausfinden, wie sich diese Arten voneinander unterscheiden und was sie gemeinsam haben.
Ruhereibung Drücken wir unsere Hand auf das auf dem Tisch liegende Notizbuch und bewegen wir es. Das Notebook bewegt sich relativ zum Tisch, ruht aber relativ zu unserer Handfläche. Was haben wir verwendet, um dieses Notebook in Bewegung zu setzen? Verwenden Sie Haftreibung zwischen dem Notebook und Ihrer Hand. Haftreibung bewegt Lasten auf einem sich bewegenden Förderband, verhindert das Lösen von Schnürsenkeln, hält in ein Brett eingeschlagene Nägel usw.
Was führt dazu, dass ein Schlitten allmählich anhält, während er den Berg hinunterrollt? Aufgrund der Gleitreibung. Warum wird ein auf dem Eis gleitender Puck langsamer? Aufgrund der Gleitreibung immer entgegen der Bewegungsrichtung des Körpers gerichtet. Gleitreibung
Gründe für das Auftreten von Reibungskräften: Rauheit der Oberflächen berührender Körper. Selbst Oberflächen, die glatt aussehen, weisen tatsächlich immer mikroskopische Unregelmäßigkeiten (Vorsprünge, Vertiefungen) auf. Wenn ein Körper über die Oberfläche eines anderen gleitet, verhaken sich diese Unregelmäßigkeiten aneinander und stören dadurch die Bewegung. Intermolekulare Anziehung wirkt an den Kontaktpunkten reibender Körper. Anziehung entsteht zwischen Molekülen einer Substanz auf sehr kurzen Distanzen. Molekulare Anziehung manifestiert sich in Fällen, in denen die Oberfläche sich berührender Körper gut poliert ist. So entsteht beispielsweise beim relativen Gleiten zweier Metalle mit sehr sauberen und glatten Oberflächen, die im Vakuum mit einer speziellen Technologie verarbeitet werden, die Reibungskraft zwischen den Holzblöcken untereinander und ein weiteres Gleiten wird unmöglich.
Rollreibung Wenn ein Körper nicht auf der Oberfläche eines anderen Körpers gleitet, sondern wie ein Rad oder ein Zylinder rollt, dann wird die Reibung, die an der Berührungsstelle entsteht, Rollreibung genannt. Das rollende Rad wird etwas in die Fahrbahnoberfläche gedrückt und dann entsteht vor ihm eine kleine Unebenheit, die überwunden werden muss. Gerade dadurch, dass das rollende Rad ständig über die vor ihm entstehende Unebenheit laufen muss, entsteht Rollreibung. Außerdem gilt: Je härter die Straße, desto geringer ist die Rollreibung. Bei gleichen Belastungen ist die Rollreibungskraft deutlich geringer als die Gleitreibungskraft.
Aber das Wissen über die Natur der Reibung kam uns nicht von alleine. Dem gingen viele Forschungsarbeiten experimenteller Wissenschaftler voraus. Über mehrere Jahrhunderte hinweg konnte sich nicht jedes Wissen leicht und einfach durchsetzen, viele erforderten mehrere experimentelle Tests. Beweise Die klügsten Köpfe der letzten Jahrhunderte haben die Abhängigkeit des Reibungskraftmoduls von vielen Faktoren untersucht: von der Kontaktfläche, von Oberflächen, von der Art des Materials, von Belastung, von Oberflächenunebenheiten und von Rauheit. relative Geschwindigkeit der Bewegung von Körpern Die Namen dieser: Wissenschaftler Leonardo da Vinci Amonton Leonard Euler - Charles Coulomb das sind die berühmtesten Namen, die es aber gab. , noch gewöhnliche Arbeiter der Wissenschaft. Alle Wissenschaftler, die an diesen Studien teilnahmen, führten Experimente durch, bei denen daran gearbeitet wurde, Gewalt zu überwinden. Reibung
Leonardo da Vinci Er zog entweder ein fest gedrehtes Seil oder dasselbe Seil in voller Länge über den Boden. Ihn interessierte die Antwort auf die Frage: Hängt die Gleitreibungskraft von der Fläche der sich in Bewegung berührenden Körper ab? Die damaligen Mechaniker waren der festen Überzeugung, dass die Reibungskraft umso größer ist, je größer die Kontaktfläche ist. Sie argumentierten etwa so: Je mehr solcher Punkte, desto größer die Macht. Das ist ganz offensichtlich größere Oberfläche Es wird mehr solcher Kontaktpunkte geben, daher sollte die Reibungskraft von der Fläche der reibenden Körper abhängen.
Er kam zu folgenden Ergebnissen: 1. Kommt nicht auf die Region an. 2. Hängt nicht vom Material ab. 3. Hängt von der Größe der Belastung ab (im Verhältnis dazu). 4. Hängt nicht von der Gleitgeschwindigkeit ab. 5. Hängt von der Oberflächenrauheit ab.
Der französische Wissenschaftler Amonton beantwortete als Ergebnis seiner Experimente dieselben fünf Fragen. Für die ersten drei ist es dasselbe, für den vierten kommt es darauf an. Beim fünften kommt es nicht darauf an. Es funktionierte und Amonton bestätigte Leonardo da Vincis unerwartete Schlussfolgerung über die Unabhängigkeit der Reibungskraft von der Fläche berührender Körper. Gleichzeitig stimmte er jedoch nicht darin überein, dass die Reibungskraft nicht von der Gleitgeschwindigkeit abhängt; Er glaubte, dass die Gleitreibungskraft von der Geschwindigkeit abhängt, stimmte jedoch nicht zu, dass die Reibungskraft von der Rauheit der Oberflächen abhängt.
Russische Akademie der Wissenschaften Leonard Euler Ordentliches Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften Leonard Euler veröffentlichte seine Antworten auf fünf Fragen zum Thema Reibung. Die ersten drei sind die gleichen wie die vorherigen, aber im vierten stimmte er mit Amont überein und im fünften mit Leonardo da Vinci.
Der französische Physiker Coulomb führte Experimente auf einer Werft in einem der Häfen Frankreichs durch. Dort fand er jene praktischen Produktionsbedingungen vor, bei denen die Reibungskraft eine sehr wichtige Rolle spielte. Pendant beantwortete alle Fragen mit Ja. Die gesamte Reibungskraft hängt in gewissem Maße immer noch von der Größe der Oberflächen der reibenden Körper ab, ist direkt proportional zur Normaldruckkraft, hängt vom Material der berührenden Körper ab, hängt von der Gleitgeschwindigkeit und dem Grad ab der Glätte der Reibflächen. Anschließend interessierten sich Wissenschaftler für die Frage nach dem Einfluss der Schmierung und es wurden Reibungsarten identifiziert: flüssig, rein, trocken und Grenzreibung.
Richtige Antworten Die Reibungskraft hängt nicht von der Fläche der sich berührenden Körper ab, sondern vom Material der Körper: Je größer die normale Druckkraft, desto größer die Reibungskraft. Genaue Messungen zeigen, dass der Modul der Gleitreibungskraft vom Modul der Relativgeschwindigkeit abhängt. Die Reibungskraft hängt von der Qualität der Bearbeitung der Reibflächen und der daraus resultierenden Reibungskrafterhöhung ab. Poliert man die Oberflächen sich berührender Körper sorgfältig, erhöht sich die Anzahl der Kontaktpunkte bei gleicher Normaldruckkraft und damit auch die Reibungskraft. Reibung ist mit der Überwindung molekularer Bindungen zwischen sich berührenden Körpern verbunden.
Im Versuch mit einem Tribometer war die Kraft normal. Als Druck dient das Gewicht der Stange. Messen wir die Normaldruckkraft gleich dem Gewicht des Bechers mit Gewichten im Moment des gleichmäßigen Gleitens. bar Erhöhen wir nun die Stärke des Normalen, . Verdoppeln Sie den Druck, legen Sie die Gewichte auf den Block und legen Sie erneut zusätzliche Gewichte auf den Becher. Sorgen wir dafür, dass sich der Block gleichmäßig bewegt. In diesem Fall verdoppelt sich die Reibungskraft. Aufgrund ähnlicher Experimente wurde festgestellt, dass bei unverändertem Material und Zustand der Reibflächen deren Reibungskraft direkt beträgt. . : proportional zur Kraft des Normaldrucks, d. h. F tr =µ·N
Der Wert, der die Abhängigkeit der Reibungskraft vom Material und der Bearbeitungsqualität der Reibflächen charakterisiert, wird genannt. Reibungskoeffizient Der Reibungskoeffizient wird durch eine abstrakte Zahl gemessen, die angibt, welcher Teil der normalen Druckkraft die Reibungskraft ist Μ = N/F FR
In Technik und Alltag wirken Reibungskräfte. spielen eine große Rolle. In einigen Fällen können Reibungskräfte – . Anderen Nutzen bringen und Reibungskraft schaden; Hält eingeschlagene Nägel, Schrauben, Muttern usw. . Hält die Fäden im Stoff, bindet Knoten usw. Ohne Reibung wäre das Nähen unmöglich. Kleidung sammeln Maschine eine Kiste zusammenstellen
Das Vorhandensein von Haftreibung ermöglicht es einer Person, sich auf der Erdoberfläche zu bewegen. Beim Gehen drückt ein Mensch die Erde zurück und die Erde drückt ihn mit der gleichen Kraft vorwärts. Die Kraft, die einen Menschen vorwärts bewegt, ist gleich der Haftreibungskraft zwischen der Fußsohle und der Erde. Je mehr eine Person die Erde zurückdrückt, desto größer ist die auf das Bein ausgeübte Haftreibung und desto schneller bewegt sich die Person. Wenn eine Person mit einer Kraft auf die Erde drückt, die größer als die maximale Haftreibung ist, rutscht das Bein nach hinten, was das Gehen erschwert. Erinnern wir uns daran, wie schwierig es ist, auf rutschigem Eis zu laufen. Um das Gehen zu erleichtern, müssen Sie die Haftreibung erhöhen. Hierzu wird die rutschige Oberfläche mit Sand bestreut.
BERICHT EINER EXPERIMENTERNGRUPPE: Ziel ist es, die Abhängigkeit der Reibungskraft: Gleiten von folgenden Faktoren herauszufinden - ; von der Belastung - von der Kontaktfläche der Reibelemente; Oberflächen - (durch Reiben von Materialien im trockenen Zustand). Oberflächen: Ausgestattetes Laborprüfstand 40 / ; mit Federhärte N·m-Dynamometer (– 12); Runde Demonstrationsgrenze N – 2; ; Holzklötze, Stücke, Gewichte; Holzbrett ein Stück Metall; ; ; . flaches Gusseisenblock-Eisgummiblech
Experimentelle Ergebnisse: 1. Abhängigkeit der Gleitreibungskraft von der Belastung m (g) 120 620 1120 F tr (N) 0, 3 1, 5 2.
2. Abhängigkeit der Reibungskraft von der Kontaktfläche der Reibflächen. S (cm 2) 220 228 1140 F tr (N) 00, 35 00,
3. Abhängigkeit der Reibungskraft von der Größe der Unebenheiten der Reibflächen: Holz auf Holz (verschiedene Methoden der Oberflächenbehandlung). h 1 uneben 2 glatt 3 poliert F tr 1,5 0,7 0,
1. Unebene Oberfläche– Der Block wird nicht bearbeitet. 2. Glatte Oberfläche – der Block wird entlang der Holzmaserung gehobelt. 3. Die polierte glatte Oberfläche wird mit Schleifpapier behandelt. 4. Beim Aufbringen der Reibungskraft aus den Materialien der Reibflächen verwenden wir einen Block mit einem Gewicht von 120 g und unterschiedlichen Kontaktflächen. Wir verwenden die Formel: F tr = µ·N Anzahl Reibmaterialien (auf trockenen Oberflächen) Reibungskoeffizient (bei Bewegung) 1 Holz auf Holz (im Durchschnitt) 0,3 2 Holz auf Holz (entlang der Fasern) 0,075 3 Holz für Metall 0,4 4 Holz für Gusseisen 0,5 5 Holz für Eis 0.
Nr. 1 Erfahrung, . Reiben Sie den Bogen vorsichtig mit Kolophonium ein und ziehen Sie ihn dann entlang der Sehne. Durch Reibung entstehen langanhaltende Gesangstöne, wenn der Geiger beginnt, den Bogen unter Krafteinwirkung entlang der Saite zu bewegen. Haftreibung wird durch den Bogen und die Biegungen abgetragen, gleichzeitig entsteht Spannung. strebt danach, ihn wieder in seine ursprüngliche Position zu bringen. Wenn diese Kraft die Kraft der Haftreibung übersteigt, reißt die Saite und gerät in Schwingung, der Geiger bewegt den Bogen in die entgegengesetzte Richtung a. dann in Richtung. , Die Geige singt Wenn Sie die Geige ohne Bogen spielen und die Saiten zupfen, ; Mit den Fingern erhältst du einen Klang wie eine Balalaika, wenn du mit dem Finger an der Saite ziehst. und lass es los, wird es einen scharfen Ton geben, der schnell verklingt? Warum den Bogen mit Kolophonium einreiben? Spielt Kolophonium die Rolle eines Gleitmittels? , Reibung Es stellt sich heraus, dass der Bogen nicht nur mit Kolophonium eingerieben wird, um die Reibungskraft zu erhöhen, sondern auch, damit diese Kraft spürbar von der Gleitgeschwindigkeit abhängt und mit zunehmendem Wachstum schneller abnimmt. . Geschwindigkeit Die Sehne unter dem Bogen bewegt sich immer langsamer als der Bogen. Wenn, . Bogen und Sehne bewegen sich in eine Richtung; die Sehne bleibt hinter dem Bogen zurück. Kraft. Reibung verhindert Verzögerungen und zieht die Saite hinter den Bogen. Die Reibungskraft erledigt die Arbeit; der Bogen zieht die Saite hinter sich her und umgekehrt. bremst die Saite und verlangsamt ihre Bewegung. Es wird gegen die Kräfte gearbeitet. Reibung
Nr. 2 Experiment Ein Holzei mit einem Faden durch die Mitte. Sie nehmen die Enden dieses Fadens in die Hand und heben eine Hand hoch. Das Holzei gleitet schnell am Faden entlang nach unten. Hebe die andere Hand nach oben. Das Ei rauscht wieder nach unten, bleibt aber plötzlich mitten im Faden stecken, rutscht dann wieder ab und bleibt stehen. In diesem Experiment ist die Gleitreibungskraft proportional zur normalen Druckkraft. Das Ei besteht aus zwei miteinander verbundenen Hälften. In der Mitte ist senkrecht zum Gewinde ein Korkstopfen befestigt. Beim Spannen des Fadens erhöht sich die Reibungskraft zwischen Faden und Korken und das Ei friert an einer bestimmten Position auf dem Faden ein. Ist der Faden nicht gespannt, ist die Reibungskraft geringer und das Ei gleitet frei nach unten.
Nr. 3 Experiment Holzlineal. Legen Sie das Lineal horizontal auf Zeigefinger Hände und langsam Finger beginnen sich zu verbinden. Das Lineal bewegt sich nicht gleichmäßig über zwei Finger gleichzeitig. Sie lässt einen Finger nach dem anderen gleiten, dann den anderen. Warum? Nur der Finger, der weiter vom Massenschwerpunkt des Lineals entfernt ist, gleitet unter das Lineal, da er weniger Belastung und weniger Reibung erfährt. Sein Gleiten stoppt, sobald es näher am Massenschwerpunkt des Lineals ist als der zweite Finger, und dann beginnt der zweite Finger zu gleiten. Die Finger bewegen sich also nach und nach in Richtung des Schwerpunkts des Lineals.
Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen der Projektarbeit Wir haben herausgefunden, dass Menschen seit langem experimentell gewonnenes Wissen über das Phänomen der Reibung nutzen. Seit den Jahrhunderten XY – XYI ist das Wissen über dieses Phänomen wissenschaftlich geworden: Es wurden Experimente durchgeführt, um die Abhängigkeit der Reibungskraft von vielen Faktoren zu bestimmen, und es wurden Muster identifiziert. Jetzt wissen wir genau, wovon die Reibungskraft abhängt und was sie nicht beeinflusst. Genauer gesagt hängt die Reibungskraft ab von: der Last oder dem Körpergewicht; von der Art der Kontaktflächen; über die Geschwindigkeit der Relativbewegung von Körpern; von der Größe der Unebenheiten oder der Oberflächenrauheit ab. Es kommt aber nicht auf die Kontaktfläche an. Jetzt können wir alle in der Praxis beobachteten Strukturmuster der Materie durch die Wechselwirkungskräfte zwischen Molekülen erklären. Wir führten eine Reihe von Experimenten durch, führten ungefähr die gleichen Experimente wie Wissenschaftler durch und erzielten ungefähr die gleichen Ergebnisse. Es stellte sich heraus, dass wir experimentell alle von uns gemachten Aussagen bestätigten. Wir haben eine Reihe von Experimenten erstellt, um einige „schwierige“ Beobachtungen zu verstehen und zu erklären. Aber das Wichtigste ist wahrscheinlich, dass wir erkannt haben, wie großartig es ist, sich selbst Wissen anzueignen und es dann mit anderen zu teilen.