§ 29. Тертя. Види тертя. Сила тертя
Поміркуйте
Іноді буває потрібно перемістити меблі. Зрушити важку шафу з книгами дуже важко. А якщо всі книги вийняти із шафи, її зрушити значно легше. Як ви вважаєте, чому?
Пригадайте
Знайомимося з тертям
На слизькому льоду важко втриматися на ногах. На сухому асфальті рухатися значно легше. А ось коли ми падаємо на асфальт, то збиваємо коліна та лікті. Усе це пов’язане одним і тим самим явищем — тертям.
Тертя виникає, коли намагаються рухати або рухають тіло поверхнею іншого тіла.
Сили, що виникають під час тертя, отримали назву сили тертя.
Сили тертя виникають у місці контакту тіл, тому ці сили належать до контактних сил.
Саме ці сили дозволяють нам легко рухатися сухим тротуаром. А от майже повна відсутність сил тертя робить рух слизьким льодом не лише незручним, а ще й небезпечним — пригадайте, скільки людей узимку травмується через ожеледицю.
Саме сили тертя не дозволяють зрушити з місця важкий вантаж або потрібні значні зусилля для того, щоб його перемістити.
Як пов’язані гальма, що є на різних транспортних засобах, та сила тертя? Відповідь дізнаєтеся, переглянувши відео!
Завдання 1
Про тертя спокою
Коли ми відштовхуємося взуттям від дороги або коли вантаж утримується тертям нерухомо на похилій площині, ми стикаємося із тертям спокою й, відповідно, із силою тертя спокою.
Сила тертя спокою виникає, коли одне тіло намагаються зрушити поверхнею іншого тіла.
Сила тертя спокою спрямована вздовж поверхні тіл, які контактують, та в бік, протилежний до сили, що намагається зрушити одне тіло поверхнею іншого, й дорівнює їй.
Яка сила заважає важкому ящику зісковзнути вниз? Відповідь на звороті картки!
Сила тертя спокою!
Тертя спокою відіграє важливе значення у природі та в нашому житті. Що було б, якби не було тертя спокою? Дізнайтеся зі слайдів.
І головне — якби не було тертя спокою, ми б із вами не зрушили з місця, оскільки саме сила тертя спокою надає людям, тваринам, наземним транспортним засобам можливість зрушити з місця.
Поверхню автомобільних шин роблять такою, щоб вона якнайсильніше «чіплялася» за поверхню дороги. Зітертий протектор шини може створити небезпеку під час руху. Сучасні шини оснащують спеціальними «маячками» — кольоровими стрічками всередині протектора, які стають видимими в разі граничного зносу шин.
Завдання 2
Про тертя ковзання
Коли зовнішня сила, що діє на тіло, зростає до певної межі, сила тертя спокою досягає свого максимального значення, й тіло зрушує з місця — починає ковзати поверхнею іншого тіла.
Тепер між контактуючими поверхнями діє сила тертя ковзання.
Сила тертя ковзання завжди спрямована в бік, протилежний напрямку руху тіла.
Оскільки напрямки руху тіла й сили тертя ковзання протилежні, тертя заважає руху: після того як дія сили, що рухає тіло, припиняється, тіло через певний час обов’язково зупиниться.
Сила тертя ковзання залежить від того, як сильно тіло, що ковзає, тисне на поверхню, якою рухається. Чим більша ця сила, тим більшою буде сила тертя ковзання.
Також сила тертя ковзання залежить від того, якою поверхнею ковзає тіло: гладенькою чи шорсткою.
Для зменшення тертя ковзання можна використати спеціальні рідини — мастила.
Мастилом змащують поверхні деталей машин і механізмів, що контактують.
Перегляньте відеоексперимент. Чи змінитися результат досліду, якщо замість паперу буде інший, більш гладкий матеріал?
Де ми стикаємося з тертям ковзання? Перегляньте зображення та наведіть свої приклади.
Завдання 3 (експеримент)
Підсумуємо
Завдання 4
Завдання 5
Завдання 6
Ключова ідея
Дія сил тертя спостерігається, коли намагаються рухати або рухають тіло поверхнею іншого тіла. Існують сили тертя спокою, тертя ковзання та тертя кочення.
Сила тертя спокою спрямована вздовж поверхні тіл, що контактують, або спрямована в бік, протилежний силі, яка намагається зрушити одне тіло поверхнею іншого, й дорівнює їй.
Сила тертя ковзання спрямована в бік, протилежний напрямку руху тіла. Вона залежить від того, як сильно тіло, що ковзає, давить на поверхню, і від того, якою саме поверхнею ковзає тіло. Змащування поверхонь мастилом зменшує тертя ковзання.
Запитання для повторення й засвоєння
1. Що таке тертя?
2. До якого типу сил належать сили тертя?
3. Що таке сила тертя спокою? Які її властивості?
4. Що таке сила тертя ковзання? Куди вона спрямована?
5. Від чого залежить сила тертя ковзання?
6. Для чого використовують мастило?
7*. Коли пересувають підлогою важкі меблі, під ніжки часто просувають цупку тканину. Тоді штовхати меблі набагато легше. Поясніть, навіщо так роблять.