Роль трения.

Когда тело находится в покое на наклонной плоскости, оно удерживается на ней. Сила трения удерживает гвоздь, вбитый в доску, не дает развязаться банту на ленте.

Большое значение имеет сила трения в природе и в технике. Без трения покоя ни люди, ни животные не могли бы ходить по земле, так как при ходьбе мы отталкиваемся ногами от земли. Когда трение между подошвой обуви и поверхностью земли мало, то отталкиваться трудно и ноги скользят, например при гололедице. Чтобы ноги не скользили, тротуары посыпают песком, что увеличивает силу трения между подошвой и льдом.

Не будь трения, все предметы выскальзывали бы из рук.

Сила трения останавливает автомобиль при торможении, но без трения покоя, он не смог бы и начать движение. Колеса, вращаясь, проскальзывали бы, и автомобиль стоял бы на месте, не двигаясь. Чтобы увеличить трение поверхности шин, их делают с ребристой поверхностью. Зимой, когда дорога особенно скользкая, ее очищают с помощью специальных реагентов.

У многих животных и растений существуют различные органы для хватания: усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных. Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения трения.

Во многих случаях, когда трение вредно, с ним приходится бороться.

Так, во всех машинах из-за трения нагреваются и изнашиваются движущиеся части.

Для уменьшения трения соприкасающиеся поверхности делают гладкими и между ними вводят смазку.

Так как сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения, то вращающиеся валы машин и станков опирают на шариковые и роликовые подшипники. В этих случаях вращающийся вал не скользит по неподвижному вкладышу подшипника, а катится по нему на стальных шариках и роликах (вкладыш – деталь подшипника).

Билет 8. Электрические силы.

В глубокой древности люди заметили, что янтарь, потертый о шерсть, приобретает способность притягивать различные тела (пушинки, ворсинки меха и пр.). В дальнейшем установили, что этим свойством обладают и другие вещества: стеклянная палочка, потертая о шелк; палочка из органического стекла, потертая о бумагу; эбонит, потертый о сукно или мех, также будут притягивать мелко нарезанные листочки бумаги.

Наблюдаемые явления в начале 17 века были названы электрическими (от греческого «электрон» - янтарь). Стали говорить, что тело, получившее в результате трения способность притягивать другие тела, обладает электрическим зарядом.

Электрический заряд может передаваться от одного тела к другому, для этого необходимо коснуться заряженным телом другого тела.

Заряженные тела (наэлектризованные) либо притягиваются друг к другу, либо отталкиваются. Такое различие во взаимодействии объясняется тем, что существует два вида зарядов, их условно назвали положительный и отрицательный.

Заряд, полученный на стеклянной палочке, потертой о шелк, условились называть «положительным», а заряд эбонитовой палочки, потертой о мех, - «отрицательным».

Знания о строении вещества, о строении атома позволили объяснить многие электрические явления. В каждом атоме есть электроны - заряженные отрицательно, и протоны – заряженные положительно.

Если сумма всех отрицательных зарядов в теле равна сумме всех положительных зарядов, то тело не заряжено, оно электрически нейтрально.

Если количество электронов больше количества протонов, то тело заряжено отрицательно.

Если количество электронов меньше количества протонов, то тело заряжено положительно.

Тела, имеющие заряды одинаковых знаков, взаимно отталкиваются.

Тела, имеющие заряды противоположных знаков, взаимно притягиваются.

Силу, с которой взаимодействуют заряженные тела, назвали электрической F эл. Она зависит от величины заряда, расстояния между зарядами и электрических свойств среды.

Прибор для обнаружения электрического заряда называется электроскоп.

 

Билет 9. Магнитное взаимодействие.

В природе встречаются естественные магниты, например железная руда (магнитный железняк).

Название «магнит» по одной из легенд произошло от названия местности – Магнезия (Малая Азия), где добывали железную руду.

В настоящее время созданы искусственные магниты. Они отличаются по форме: кольцевой, полосовой, подковообразный, линейный – магнитная стрелка.

Магниты обладают свойством притягивать к себе железные тела. Хорошо притягивается сталь, чугун, некоторые сплавы. Магниты не притягивают цветные металлы (медь, алюминий), дерево и другие вещества.

Свойство магнита не одинаково по всей его длине. Они наиболее ярко выражены на полюсах.

Различают два полюса магнита: северный (N - синий) и южный (C – красный).

Разноименные полюса притягиваются, а одноименные отталкиваются. Наша Земля – большой магнит. Если поставить магнитную стрелку на остриё, то одним из своих полюсов она повернется на север (там южный магнитный полюс Земли), а противоположный конец укажет на юг (там северный магнитный полюс Земли). Магнитная стрелка, входящая в компас, позволяет ориентироваться на местности.

Магниты применяются во многих областях техники, в медицине, в быту: телефоны, микрофоны, громкоговорители, электронные карты и прочее.

Используя железные опилки можно наблюдать магнитные действия: если положить на стол магнит и на него лист картона, а на картон насыпать железную стружку, то мы получим определенное расположение опилок.

 

Билет 10. Давление. Давление жидкости и газов. Закон Паскаля.

Результат действия силы зависит от ее числового значения, направления, точки приложения. Однако многие факты говорят о том, что результат действия силы зависит еще от величины площади, на которую она действует.

Величина, которая характеризует действие силы на опору, называется давлением.
Обозначается р. Вычисляется по формуле . F - сила, действующая на поверхность (сила давления). S – площадь опоры.

Си: [ р ] = Па (паскаль).

За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1Н, действующая на поверхность площадью 1 м2 перпендикулярно этой поверхности. 1 П а = 1 Н/м2. В честь французского ученого Паскаля она называется «паскаль». Используются также кратные и дольные единицы.

Так как давление зависит от площади опоры, то в зависимости от того большое или малое давление хотят получить, уменьшают или увеличивают площадь опоры.

Пример 1. Чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания увеличивают площадь фундамента.

Пример 2. Шины грузовых автомобилей делают значительно шире, чем легковых.

Пример 3. Тяжелые машины (трактор, танк) имеют большую площадь гусениц, что позволяет двигаться им по болотистой местности.

Пример 4. Чтобы помочь человеку, провалившемуся под лед, нельзя подходить к нему близко, а нужно передать ему широкую доску.

Пример 5. Острым ножом намного легче резать продукты, чем тупым.

Пример 6. Человек, надевший лыжи, не проваливается в снег.

При малой площади поверхности небольшой силой можно создать большое давление: лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножи, ножницы, игла, пила и прочее) остро затачивают. Режущие и колющие приспособления встречаются в природе: зубы, когти, клювы, шипы – все они из твердого материала, гладкие и очень острые.

Давление газа. Газ давит на дно, стенки, крышку сосуда при беспорядочном движении молекул, создавая давление за счет удара молекул. Оно одинаково по всем направлениям.

При уменьшении объема газа его давление увеличивается, при увеличении объема – уменьшается, если масса и температура газа не меняется.

Давление газа тем больше в закрытом сосуде, чем выше его температура.

На жидкости, как и на все тела на Земле, действует сила тяжести, поэтому каждый слой жидкости создает давление на другие слои. Чем выше столб жидкости, тем больше давление.

Опыты показывают, что внутри жидкости также существует давление. На одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям, а с глубиной увеличивается.

Твердые тела передают производимое на них давление в направлении действия силы.

Закон Паскаля: