Урок 41/12. Тертя, сила тертя. Коефіцієнт тертя ковзання.Тертя в природі і техніці.

Мета:

              Освітня . Розвивати вміння спостерігати фізичні явища. Сформувати знання про сили тертя  (їх природу, напрям дії, формули і способи визначення) та їх різновиди. Розкрити корисну і шкідливу роль тертя в техніці і побуті.

             Розвиваюча.  Розвивати уміння спостерігати та аналізувати фізичні явища; розширювати знання про сили природи.

           Виховна .  Виховувати  розуміння, що фізика – наука, що описує закони природи.

Тип уроку. Урок  вивчення нового навчального   матеріалу .

Прилади та матеріали: похила площина, кулька, пісок, дерев’яний брусок, мензурки, вода, машинне масло, динамометр, візок.

 Презентації  Сида тертя. Види тертя   Урок 41.12

    Наука не являється і ніколи не буде являтися

 закінченою книгою.

                                                                                                                                   Альберт Ейнштейн

                                                                      Хід уроку

1.Організаційний момент.

2.Перевірка домашнього завдання.

    Запитання учням класу:

Що потрібно зробити, щоб зобразити силу на рисунку?

Для того, щоб зобразити силу на рисунку, потрібно:

 - Намалювати тіло (чи його умовне позначення).

 - Записати значення сили

 - Вибрати масштаб.

 - Вибрати точку прикладання сили.

 - Накреслити пряму, вздовж якої діє сила.

 - Вздовж прямої від точки прикладання сили в вибраному масштабі

   накреслити   стрілку пропорційну силі.

 - Позначити силу її умовним позначенням.

3.Актуалізація опорних знань.

Дати відповіді на питання (робота в парах):

1. Яка сила тяжіння діє на дівчинку масою 50 кг?

(F = mg = 50*10 H/кг = 50 Н )

2. Яка сила тяжіння діє на автомобіль масою 800 кг?
(F = mg = 800*10 H/кг = 800 Н )

3. Чи із однаковою силою притягує Сонце тіла, що перебувають на поверхні Землі, протягом доби?

( Удень Сонце набагато ближче до нас, тому притягує сильніше)

4. Яблуко, що падає з гілки, набуває швидкості завдяки притяганню Землі. А чи набуває Земля швидкості завдяки притяганню до цього яблука?

(Так, але значно менше)

5. Пасажир підняв з палуби корабля сталеву гайку і кинув у воду. Гайка опустилася на дно річки. Чи однаковою буде сила тяжіння, що діє на гайку на палубі корабля і на дні річки?

(Однаково)

6. Дерев’яну кульку кинули спочатку у воду, а потім у масло. Чи змінилася при цьому сила тяжіння, яка діє на кульку.

(Ні, так як сила тяжіння залежить від маси, а не від речовини).

4.Мотивація навчальної діяльності.

    У реальних умовах жодне рухоме тіло не рухається нескінченно довго. скотившись з гори м’ яч навіть на рівній поверхні з часом зупиняється. Хокейна  шайба  рухається по льоду також протягом певного часу, а потім зупиняється.

        Дослід 1. Поставимо на столі нахилену дошку, покладемо на неї візок і

      відпустимо його. Він скочується на поверхню стола, котиться і

      зупиняється,     пройшовши певну відстань. Якщо на стіл розсипати

      трошки  піску,  то візок  рухатиметься з меншою швидкістю.

         Запитання до учнів класу:

   Що є причиною зменшення швидкості руху тіла?

Учні відповідають, вчитель  аналізує  їх відповіді  і

оголошує тему та мету     уроку.

Тема: Тертя, сила тертя. Коефіцієнт тертя ковзання.Тертя в природі і теїхніці.

5.Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

       З раніше вивченого ви знаєте, що причиною зміни швидкості руху тіл є дія одного тіла на інше. Отже, в розглядуваних випадках на кожне рухоме тіло діяла сила. Тіла зупинилися, тому що на них діяла сила, яка напрямле­на протилежно їх руху і називається силою тертя F_Tep.                        

      Дослід 2. Покладемо дерев’яний брусок на дошку, приєднаємо до нього динамометр і потягнемо його до себе. Динамометр покаже поступове збільшення сили. Це збільшення припиниться, коли брусок почне рухатися. Отже, між бруском і дошкою виникає сила, яка діє на межі між бруском і дошкою. Ця сила дістала назву сили тертя.

       Сила тертя – сила, яка виникає під час руху одного тіла по поверхні іншого і напрямлена в пртилежну сторону до руху тіла.

       Однією з причин виникнення сили тертя є шорсткість стичних поверхонь тіл. Навіть гладенькі на вигляд поверхні тіл мають нерівно­сті, горбики і подряпини.

      Друга причина тертя — взаємне притягання молекул стичних повер­хонь тіл. Якщо поверхні тіл дуже добре відполіровано, то їх молекули розмі­щуються так близько одна до одної, що помітно починає проявлятися притя­гання між ними.

     Розрізняють кілька видів тертя залежно від того, як взаємодіють тертьові тіла: тертя спокою, тертя ковзання, тертя кочення.

Дослід 3 . Покладемо брусок на похилу дошку. Брусок перебуває в стані спокою. Що утримує його від зісковзування вниз? Тертя спокою забезпечує зчеплення бруска і дошки.

  Дослід 4. Притисніть свою руку до зошита, що лежить на столі, і пере­суньте його. Зошит буде рухатися відносно стола, але перебуває у спокої відносно вашої долоні. За допомогою чого ви примусили цей зошит рухати­ся? За допомогою тертя спокою зошита об руку.

Тертя спокою переміщує вантажі, що розміщуються на рухомій стрічці транспортера, запобігає розв'язуванню шнурків, утримує шурупи і цвяхи в дошці тощо. При однакових навантаженнях сила тертя кочення завжди менша за силу тертя ковзання.

Чим більша сила притискає тіло до поверхні, тим більша сила тертя  виникає при цьому.

Виконаємо попередні досліди, але тіло будемо рухати по поверхні скла, по гумі. З'ясуємо, що сила тертя залежить від якості поверхні, по якій рухається тіло.

   Сила тертя залежить від матеріалу і якості обробки поверхні, по  якій рухається тіло.

    Це наводить на думку, що модуль сили тертя ковзання  пропорційний модулю сили нормального тиску N.

Коефіцієнт пропорційності  μ  називається коефіцієнтом тертя ковзання. Він визначається матеріалом дотичних поверхонь та якістю їх обробки.

Дослід 5. Візьмемо два вимірювальних циліндри, наповнимо один з них водою, а другий — олією або машинним маслом. Кинемо одночасно в них однакові металеві кульки. В результаті досліду побачимо, що кулька у воді впаде на дно швидше, ніж у маслі, тобто сила опору руху кульки в маслі більша, ніж у воді.

Човни, кораблі не можуть розвинути такої швидкості, яку розвивають літаки, тому що сила опору руху у воді набагато більша, ніж у повітрі.

   Сили тертя, які виникають під час руху тіл у рідині або газі, називаються силами опору середовища.

   З тертям ми зіштовхуємося на кожному кроці. Вірніше було б сказати, що без тертя ми й кроку ступити не можемо.

    Тертя може бути корисним і шкідливим, цю аксіому людина опанувала ще на зорі цивілізації. Адже два найголовніших винаходи — колесо й добування вогню — пов’язані саме із прагненням зменшити й збільшити ефекти тертя.

       Способи зменшення й збільшення сили тертя

  Що ж таке тертя? Чи не правда, це слово викликає уявлення чогось неприємного, несимпатичного; чогось такого, що невідомо звідки береться й для того тільки й існує, щоб ми його усували, долали?.. Коротше кажучи, викликає уявлення чогось надзвичайно зайвого.

     В інтересах істини нам необхідно якомога скоріше позбутися цих помилкових уявлень. Оскільки тертя насправді існує не тільки для того, щоб додавати нам турбот і роботи; воно так само рятує нас від чималих турбот і часто полегшує нашу працю. Давайте уявімо собі, що тертя більше немає. Що тоді б відбулося? Та ми б не змогли з вами і кроку ступити, наші ноги всюди б так і роз’їжджалися, причому куди більше, ніж на гладкому льоді; а поїзд стояв би на колії — машина працювала б, а він не рухався б з місця; книга не змогла б утриматися на столі, та й стіл теж їздив би по підлозі — дивишся, а він вже десь у куті. Ручка вислизала б у нас із рук, чашка із чаєм — теж, цвяхи повилізали б зі стін, а гвинти — з гайок. Ми б не зуміли спорудити жодної будівлі, і вітер так і гуляв би повсюди, як у чистому полі.

6.Осмислення об’єктивних зв’язків.

Вчимось розв’язувати задачі.   

Задача 1.Яку силу слід прикласти до шафи масою 50 кг у горизонтальному напрямі, щоб зрушити її з місця, якщо коефіцієнт тертя між шафою та підлогою 0,8?

Задача 2.  Тіло масою 800 кг рушає з місця, коли до нього прикладена  сила 1200 Н. Яким є коефіцієнт тертя між тілом і поверхнею, на якій він знаходиться?

Задача 3. Який вантаж може везти кінь на санях, маса яких 100 кг,  якщо сила тяги коня 600 Н, а коефіцієнт тертя між полозами саней і снігом 0,05?

      Поміркуй і відповідай

1. Чому не розв’язуються шнурки на черевиках?

2. Що змінюється зі збільшенням ваги автомобіля: сила тертя чи коефіцієнт тертя?

3. Чому головку сиру легше розрізати на шматки міцною ниткою, ніж ножем?

4. З якою метою гімнасти перед виступом натирають долоні рук спеціальною речовиною, що збільшує коефіцієнт тертя між долонями та перекладиною — тальком?

7.Підсумок уроку.

Учні працюють за технологією «Мікрофон»  пояснюючи  прислів’я:

1 група «Суха ложка рот дере»

2 група «Коси, коса, поки роса, роса спала – робота пропала»

3 група «Баба з воза – коням легше».

    Оцінювання вчителем роботи учнів на уроці.

 8.Домашнє завдання.