Сила трения его природа

10. Силы трения: природа сил трения; коэффициент трения скольжения; закон сухого трения; трение покоя; учёт и использование трения в быту и технике.

Сила трения покоя препятствует возникновению движения одного тела по поверхности другого.

Скольжения- если тело скользит.

Качения- действует на катящиеся тела, возникает из-за деформации поверхности перед катящимся телом.

Природа сил трения- электромагнитная. Это значит, что причиной ее возникновения являются силы взаимодействия между частицами, из которых состоит вещ-во. 2-я причина возникновения сил трения-шероховатые поверхности.

Коэффициент трения- количественная хор-ка силы, необходимая для скольжения или движения одного материала по поверхности другого.

38.Трансформатор.

Электрический ток получил широкое применение, потому что его можно преобразовать почти без потерь.

Электрические станции преобразуют электрический ток высоко напряжения в электрический ток низкого напряжения, который используется в промышленности.

Трансформатор- устройство, преобразующее переменный ток, при котором напряжение может увеличиваться или уменьшаться в несколько раз практически без потерь мощности.

1878г- Яблочков: первый трансформатор.

1. Стальной сердечник
2. Первичная катушка(подключена к источнику переменного тока)
3. Вторичная катушка(подключена к нагрузке)

Принцип действия(в основе явления электромагнитной индукции):

Сердечник концентрирует магнитное поле, которое существует практически только внутри сердечника и одинаково во всех его сечениях.

N₁— кол-во витков в первой катушке

N₂— кол-во витков во второй катушки

т.к активное сопротивление обмотки трансформатора стремится к нулю, модуль напряжения катушки приблизительно равен модулю ЭДС в этой катушке. | u_1|~|e₁|

II. а) Сила тока равна нулю, цепь разомкнута

ЭДС1,ЭДС2 изменяются синфазно, поэтому их мгновенные значения можно заменить действующими значениями.

Если коэффициент(к)меньше 1, то трансформатор повышающий, а если больше 1, то понижающий.

б) Сила тока не равна нулю, цепь замкнута.

Если вторичная обмотка замкнута, то изменяется магнитный поток. Согласно правилу Ленца магнитный поток должен уменьшать ЭДС индукции в первой обмотке, но это невозможно, т.к модуль направления на зажимах первой катушки приблизительно равен ЭДС первой катушки, поэтому при замыкании второй обмотки сила тока в первой обмотке возрастает.

Во столько раз повышаем напряжение, во столько раз уменьшаем силу тока.

Как можно избежать потери энергии:

1. Уменьшить силу тока
2. Увеличить площадь поперечного сечения проводника. Это приведет к возрастанию расхода материала алюминия и меди и как следствие должно привести к увеличению массы опор, которые удерживают проводники, т.е к удорожанию строительства линий электропередач(ЛЭП)

Все это ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭНЕРГИИ.

Свойства электроэнергий:

1. легко превращаются в другие виды
2. легко передавать на большие расстояния без потерь
3. просто с высоких КПД преобразовать напряжение и дробить на порции
4. не наносит вред окружающей среде

Передача электроэнергии:

С электростанций электроэнергия поступает в повышающий трансформатор, оттуда по ЛЕП поступает в понижающий трансформатор1, оттуда во второй, в третий и отсюда к потребителю.

Источник

Силы трения: природа сил трения; коэффициент трения скольжения; закон сухого трения; трение покоя; учет и использование трения в быту и технике.

Равновесие твердых тел: момент силы; условия равновесия твердого тела; устойчивость тел; виды равновесия; принцип минимума потенциальной энергии.

• Моментом силы называется произведение модуля силы на плечо. Плечом называется кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы. Модуль момента силы равен
• Абсолютно твердое тело (деформация пренебрежимо мала) находится в равновесии (состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения), если сумма действующих на него внешних сил равна нулю. Кроме того, сумма моментов внешних сил равна нулю.
• Устойчивость тела зависит от положения центра тяжести и от величины площади опоры: чем ниже центр тяжести и больше площадь опоры, тем тело устойчивее.
• Виды равновесия: устойчивое (после воздействия силы тело вернется в первоначальное положение), неустойчивое (после воздействия силы, тело не возвратится на прежнее положение), безразличное (равнодействующая сила = 0)
• Принцип минимума потенциальной энергии: Любая замкнутая система стремиться перейти в такое состояние, в котором ее потенциальная энергия минимальна.

1. Механическая работа. Мощность. Энергия: кинетическая энергия; потенциальная энергия тела в однородном поле тяготения и энергия упруго деформированного тела; закон сохранения энергии;закон сохранения энергии в механических процессах; границы применимости закона сохранения механической энергии;работа как мера изменения механической энергии тела.

• Работ силы равна произведению модулей силы и перемещения точки приложения силы и косинуса угла между ними ( ). Работа силы тяжести равна разности потенциальных энергий ( ). Работа силы тяжести по наклонной плоскости равна разности кинетических энергий ( ). Работа силы упругости равна изменению потенциальной энергии упруго деформированного тела ( ).
• Мощностью называют отношение работы к интервалу времени, за который эта работа совершена .
• ЗСЭ. Механическая энергия не возникает из ничего и не может исчезнуть никуда.

Источник

Трение в природе и технике

Любые изменения движения тела — это результат действия на него некоторой силы со стороны других тел. Чаще всего рассматривается силовое взаимодействие между двумя телами. Однако в реальных условиях чаще всего на тело действует ещё одна сила, исключить которую практически невозможно, — это сила трения. Кратко поговорим об этой силе в объёме, достаточном для доклада или сообщения на школьном уроке, приведём примеры силы трения в природе и технике.

Сила трения и ее физическая природа

Как известно из курса физики 7 класса, если на тело не действуют никакие силы, — оно либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно, причём такое состояние будет сохраняться вечно. Однако все знают, что в реальности, если тело не подталкивать, оно рано или поздно остановится. Почему?

Дело в том, что в реальных условиях на все тела практически всегда действует особая сила, противодействующая их движению, — сила трения. Она и приводит к тому, что скорость любого движущегося тела рано или поздно уменьшается до нуля.

Физическая природа силы трения лежит во взаимодействии молекул тела с окружающей средой, а также молекул между собой. Разное сочетание такого взаимодействия создает различные виды силы трения — трение покоя, трение скольжения, трение качения, сухое и жидкое трение. И энергия движения в результате трения превращается во внутреннюю энергию тел и окружающей среды.

Роль трения в природе и технике

Казалось бы, существование сил трения — это исключительно вредное явление, которое только создаёт проблемы, приводит к потере энергии и дополнительным затратам.

Однако всё не так однозначно. Трение — это неотъемлемая часть материального мира, и без трения мир бы был совершенно иным.

Даже многие естественные природные явления невозможны без трения. Например, поверхность суши в немалой степени зависит от движения воздушных масс и от их трения о поверхность земли. Волнение на море — это результат трения воздуха о водную поверхность. Скорость суточного вращения Земли в немалой степени определяется трением внутри земного шара.

Для живой природы и человека трение еще важнее: практически любое произвольное движение живого существа происходит с участием трения. Захват предметов, манипулирование ими, даже питание и переваривание пищи — всё это возможно благодаря трению. Чтобы сделать шаг, необходимо иметь хорошее сцепление подошвы ноги с грунтом. Любой знает, как непросто двигаться по скользкому льду, а ведь в этом случае трение просто уменьшено, оно не исключено совсем!

В жизни человека и в технике трение еще более важно. С помощью трения происходит движение, обработка материалов, большинство манипуляций в хозяйственной деятельности. Все разъёмные резьбовые соединения существуют исключительно благодаря трению.

Уменьшение трения

Всё сказанное не отменяет и вредные стороны трения.

В результате трения полезная энергия тел превращается в бесполезную внутреннюю энергию среды, кроме того, происходит изнашивание трущихся поверхностей. Поэтому там, где это необходимо, предпринимаются меры для уменьшения трения.

В первую очередь, сухое трение заменяется жидким, поскольку жидкое трение гораздо ниже сухого. Достигается это использованием смазочных материалов.

Во-вторых, трение скольжения по возможности заменяется на трение качения. Для этого используются подшипники — специальные устройства, в которых между движущимися частями перекатываются шарики или ролики. Кроме того, бывают гидравлические и пневматические подшипники — устройства, где между движущимися частями имеется слой жидкости или газа.

Что мы узнали?

Трение — это физическое явление, которое может быть как необходимым, так и вредным. Благодаря трению в природе и технике совершается большинство произвольных движений, благодаря ему существуют разъёмные соединения. Если трение надо уменьшить, применяются подшипники, а сухое трение скольжения заменяется жидким трением и трением качения.

Источник

Силы трения: природа сил трения, коэффициент трения скольжения, закон сухого трения, трение покоя, учёт и использование трения в быту и технике 11(1).

F _тр. — сила трения возникает при перемещении одного тела относительно другого. Направлена вдоль поверхности соприкосновения тел противоположно скорости тел. По своей природе силы трения являются электромагнитными силами. F _тр = — коэффициент трения N — сила реакции опоры, сила с которой опора действует на тело, всегда перпендикулярна поверхности движения тела.

F _тр бывает трёх видов: 1) сила трения скольжения возникает при равномерном движении тела;

2) сила трения качения, меньше силы трения скольжения, поэтому бочку катят, в технике применяют колёса, подшипники;

3) сила трения покоя – это сила возникает при отсутствии относительного движения.

Главная особенность силы трения покоя: равна по модулю и направлена противоположно силе, приложенной к покоящемуся телу параллельно поверхности соприкосновения его с другим телом. Сила трения покоя мешает телу начать двигаться, но и служит причиной начала движения. Колёса автомобилей как бы отталкиваются от земли, и эта «толкающая» сила есть сила трения покоя. При ходьбе сила трения покоя, действующая на подошву, сообщает человеку ускорение.

Без трения невозможна жизнь на земле, но трение приводит к нагреву и износу трущихся деталей, поэтому используют смазку, подшипники, колёса.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник