0 0 0
Личный кабинет Войти Регистрация
Уроки
Математика Алгебра Геометрия Физика Всеобщая история Русский язык Английский язык География Биология Обществознание
Тренажёры
Математика ЕГЭ Тренажёры для мозга

Трение в технике и природе

Содержание

    Явление трения очень часто встречается вокруг нас. Без трения покоя предметы выскальзывали бы у нас из рук. Мы даже ходим по земле благодаря трению — оно возникает между подошвой нашей обуви и землей.

    На льду трение становится меньше. Нам сложно по нему передвигаться, мы начинаем скользить. Поэтому зимой тротуары посыпают песком. В данном примере трение для нас полезно — мы стараемся его увеличить.

    Но иногда трение играет и отрицательную роль — тогда мы будем пытаться его уменьшить. На данном уроке мы рассмотрим, где мы встречаем трение в природе и технике и какую роль оно играет.

    Трение в технике

    Рассмотрим трение на примере автомобиля. В каких случаях трение может быть полезным?

    Во-первых, при торможении автомобиль останавливается за счет силы трения (рисунок 1) . Такой механизм как тормоз позволяет резко увеличить силу трения. Это и приводит к остановке автомобиля.

    Рисунок 1. Торможение автомобиля

    Во-вторых, без трения покоя автомобиль не смог бы начать движение. Колеса бы просто вращались и проскальзывали. Автомобиль бы просто стоял на месте и буксовал. Так часто бывает зимой, если дорога скользкая. Поэтому поверхность шин делают ребристой, неровной. Это увеличивает трение. Например, у зимних и внедорожных шин поверхность более ребристая, чем у шоссейных и городских (рисунок 2).

    Рисунок 2. Виды шин

    Но трение бывает и вредным. Во всей технике из-за трения нагреваются и изнашиваются движущиеся части. В таком случае необходимо уменьшить силу трения. Для этого поверхности деталей делают гладкими и используют смазку

    Чтобы уменьшить трение вращающихся деталей (валов), их опирают на подшипники. В автомобилях используется большое их множество.

    Подшипники

    Деталь подшипника, которая соприкасается с валом, называется вкладышем. Их изготавливают из твердых материалов: бронзы, чугуна, стали. Внутреннюю поверхность покрывают баббитом (сплав на основе олова или свинца) и смазывают. 

    Подшипники бывают двух видов (рисунок 3): подшипники скольжения и подшипники качения.

    Рисунок 3. Схематическое изображения устройства подшипника скольжения и подшипника качения

    Подшипники скольжения — это подшипники, в которых вал при вращении скользит по поверхности вкладыша. Вы уже знаете, что сила трения скольжения больше силы трения качения при одинаковых нагрузках. Поэтому широкое применение получили подшипники качения (рисунок 4): шариковые и роликовые.

    Рисунок 4. Шариковый и роликовый подшипники

    В таких подшипниках вращающийся вал не скользит по неподвижному вкладышу подшипника, а катится по нему на стальных шариках или роликах. Внутреннее кольцо насаживается на вал, а наружное — крепится в корпусе машины. Таким образом, при вращении вала внутреннее кольцо катится на шариках или роликах, которые находятся между кольцами.

    Подшипники используются в современной промышленности и транспорте: в автомобилях, токарных станках, электрических двигателях, велосипедах и т. д. 

    Воздушная подушка

    Для уменьшения трения также используют воздух под повышенным давлением. Это называется воздушной подушкой. Такую прослойку используют даже в качестве смазки в высокоскоростных подшипниках (применяются в насосах, генераторах и др.). Распространены суда на воздушной подушке (рисунок 5). Такие катера движутся ровно, одинаково хорошо идут по течению и против него.

    Рисунок 5. Судно на воздушной подушке

    Трение в природе

    При ходьбе мы используем обувь для того, чтобы увеличить силу трения и комфортно идти по скользким поверхностям. У животных такой возможности нет, но она им и не нужна — природа обо всем позаботилась.

    Взгляните на лапы диких животных (рисунок 6). Их когти позволяют им не только ловко перемещаться по земле, но и взбираться на деревья, находить пищу, хватать добычу и удерживать ее.

    Рисунок 6. Когти диких животных, как пример специального увеличения силы трения

    Например, когти леопарда (длиной до 55 мм) позволяют ему отлично лазить по деревьям. На деревьях эти большие кошки могут отдыхать, сидеть в засаде или даже ловить обезьян.

    У животных имеются различные органы, служащие для хватания. Все они имеют шероховатую поверхность, что увеличивает трение. А чем больше сила трения между органом хватания и предметом, тем прочнее предмет будет схвачен.

    Рисунок 7. Хобот слона

    Например, хобот слона (рисунок 7). Он имеет шершавую поверхность, складки. Это помогает слону удерживать пищу.

    Рыбы покрыты слизью. Так они уменьшают трение воды. Тела акул, дельфинов, косаток имеют очень гладкую поверхность (рисунок 8). Это также позволяет им уменьшить трение воды при движении.

    Рисунок 8. Косатка

    У насекомых на конечностях есть специальные волоски и придатки, которые позволяют им цепляться за любые поверхности. 

    Усики у вьющихся растений позволяют им цепляться за опору, расти и удерживаться (рисунок 9).

    Сила трения покоя корнеплодов (например, картофеля или свеклы) о грунт позволяет им удерживаться в почве.

    Рисунок 9. Плющ
    5
    5
    5Количество опыта, полученного за урок

    Оценить урок

    Спасибо, что помогаете нам стать лучше!

    Комментарии
    Получить ещё подсказку

    Трудности? Воспользуйтесь подсказкой

    Верно! Посмотрите пошаговое решение