Славутицький ліцей Славутицький ліцей Славутицької міської ради Славутицької міської ради

Київської областіКиївської області

Мультимедійний супровід уроку фізикиМультимедійний супровід уроку фізики8 клас, 8 клас, природничо-математичний напрям навчанняприродничо-математичний напрям навчання

розділ “ Взаємодія тіл ”, розділ “ Взаємодія тіл ”, тема “ тема “ Тертя. Сили тертя спокою, Тертя. Сили тертя спокою,

ковзання, кочення. Коефіцієнт тертя. ковзання, кочення. Коефіцієнт тертя. Тертя в машинах та механізмах. В’язке Тертя в машинах та механізмах. В’язке

тертятертя ””

Тараброва С.М.,Тараброва С.М.,учитель фізики та астрономії вищої категорії, вчитель-учитель фізики та астрономії вищої категорії, вчитель-

методистметодист2014 рік2014 рік

Яке явище допомогло вам сьогодні Яке явище допомогло вам сьогодні вранці одягнутися? вранці одягнутися?

Яке явище допомогло дійти до Яке явище допомогло дійти до ліцею? ліцею?

Яке явище відповідає за те, що Яке явище відповідає за те, що меблі у кабінеті фізики, в якому ми меблі у кабінеті фізики, в якому ми всі знаходимося, не рухаються? всі знаходимося, не рухаються?

Яке явище відповідає за те, що Яке явище відповідає за те, що предмети на партах – книжки, предмети на партах – книжки, зошити, пенали – не зісковзують на зошити, пенали – не зісковзують на підлогу? підлогу?

Яке явище відповідає за те, що ви Яке явище відповідає за те, що ви тримаєте в руці кулькову ручку? тримаєте в руці кулькову ручку?

Яке явище відповідає за те, що ви Яке явище відповідає за те, що ви сидите на стільцях? сидите на стільцях?

Яке явище допомогло людині Яке явище допомогло людині кам’яного віку здобути вогонь? кам’яного віку здобути вогонь?

Т

Е

Р

Т

Я

Питання до розгляду на уроці:Питання до розгляду на уроці:1.1. Сила тертя спокою, ковзання, коченняСила тертя спокою, ковзання, кочення2.2. Коефіцієнт тертя Коефіцієнт тертя 3.3. В’язке тертяВ’язке тертя4.4. Тертя в машинах і механізмахТертя в машинах і механізмах5.5. Рух тіл у рідинах і газах*Рух тіл у рідинах і газах*6.6. Сила тертя в організмах живих істот*Сила тертя в організмах живих істот*

Основні поняття, які мають бути засвоєні:Основні поняття, які мають бути засвоєні:1.1. Тертя як явищеТертя як явище2.2. Сили тертя спокою, ковзання, коченняСили тертя спокою, ковзання, кочення3.3. Сухе і в’язке тертя, способи зміниСухе і в’язке тертя, способи зміни4.4. Коефіцієнт тертяКоефіцієнт тертя

** для допитливихдля допитливих

Вивченням причин тертя і природи цього Вивченням причин тертя і природи цього явища в різні часи й епохи займалися явища в різні часи й епохи займалися

найвидатніші дослідники природи:найвидатніші дослідники природи:

Аристотель Леонардо да Вінчі

Галілео Галілей

Ісаак Ньютон Дж. Прескотт Джоуль

1.1. За яких обставин виникає сила За яких обставин виникає сила тертя?тертя?

Відповідь:Відповідь: Вона виникає при стиканні Вона виникає при стиканні поверхонь тіл.поверхонь тіл.

2. Який факт, можливо відомий вам, 2. Який факт, можливо відомий вам, призвів до цієї думки?призвів до цієї думки?

Відповідь:Відповідь: Відомо, що при шліфуванні Відомо, що при шліфуванні поверхонь, тертя зменшується.поверхонь, тертя зменшується.

Висновки: 1. Механізм взаємодії поверхонь,

які стикаються, набагато складніший.

2. Цю взаємодію слід аналізувати на молекулярному рівні.

3. Сила тертя, як і сила пружності, - прояв сил міжмолекулярної взаємодії, отже це сили, які мають електромагнітну природу.

F

maxF2F

1F υ =

0υ = 0υ = 0υ = 0υ ≠ 0

Висновок:Висновок: Існує сила,Існує сила, яка: яка:- прикладена до бруска з боку столу; - прикладена до бруска з боку столу; - спрямована вздовж стичних поверхонь;- спрямована вздовж стичних поверхонь;- є такою, яка врівноважує силу пружності - є такою, яка врівноважує силу пружності пружини динамометра.пружини динамометра.

F

F

терт.спок.

Сила тертя при υ = 0

називається силою тертя спокою

Висновки щодо сили тертя Висновки щодо сили тертя спокою:спокою:

1. Сила тертя спокою виникає за умови 1. Сила тертя спокою виникає за умови спроби зрушити з місця нерухоме спроби зрушити з місця нерухоме тіло.тіло.

2. Сила тертя спокою перешкоджає появі 2. Сила тертя спокою перешкоджає появі руху.руху.

3. Значення сили тертя спокою залежить 3. Значення сили тертя спокою залежить від сил, прикладених до тіла.від сил, прикладених до тіла.

4. Сила тертя спокою може набувати 4. Сила тертя спокою може набувати максимального значення.максимального значення.

5. Масивні предмети зрушити з місця 5. Масивні предмети зрушити з місця важче, ніж потім рухати.важче, ніж потім рухати.

ДослідженняДослідження сили тертя ковзання сили тертя ковзання

Fтер. ковз.

Сила тертя ковзання:

- виникає у випадку ковзання одного тіла по поверхні іншого,

- спрямована вздовж стичних поверхонь у напрямку, протилежному вектору швидкості.

Припущення І.Припущення І. Залежність Залежність модуля сили тертя ковзання від модуля сили тертя ковзання від площі стичних поверхонь.площі стичних поверхонь.

Висновок:Висновок: Модуль сили тертя ковзанняМодуль сили тертя ковзання

не залежитьне залежить від площі стичних поверхоньвід площі стичних поверхонь

тер. ковз.пружн.F

F

Припущення ІІ.Припущення ІІ. Залежність модуля сили Залежність модуля сили тертя ковзання тертя ковзання від ваги тіла (від реакції від ваги тіла (від реакції

опори опори NN).).

Висновок:Висновок: - - Модуль сили тертя ковзанняМодуль сили тертя ковзання прямо пропорційний прямо пропорційний силі нормальної реакції опорисилі нормальної реакції опори FFтер.ковз. ~ тер.ковз. ~ NN.. - Коефіцієнтом пропорційності слугує Коефіцієнтом пропорційності слугує коефіцієнт тертякоефіцієнт тертяковзання ковзання μμ,, який є безрозмірною фізичною величиною. який є безрозмірною фізичною величиною.

FFтерт.ковз. = μтерт.ковз. = μNN..*Коли опора нерухома, то *Коли опора нерухома, то NN = = mgmg,, отже, отже, FFтерт.ковз. =терт.ковз. = μ μmg mg ..

тер. ковз.пружн.

N

gm

F

F

Припущення ІІІ.Припущення ІІІ. Залежність модуля Залежність модуля сили тертя ковзання від сили тертя ковзання від

властивостей стичних поверхонь тіл.властивостей стичних поверхонь тіл.

Висновок:Висновок: Модуль сили тертя ковзанняМодуль сили тертя ковзаннязалежить залежить від властивостей стичнихвід властивостей стичнихповерхонь тіл.поверхонь тіл.

Припущення ІПрипущення ІVV.. Залежність модуля Залежність модуля сили тертя ковзання від швидкості сили тертя ковзання від швидкості ковзанняковзання

тер. ковз. 1

тер. ковз. 2

тер. ковз. 3

1

2

F

F

F

Fтер.ковз. ~ υ

Коефіцієнт тертя ковзання Коефіцієнт тертя ковзання

μμ визначають визначають

експериментальноекспериментально

FFтерт.ковз. = терт.ковз. = μμmgmg,, звідкизвідки

mg..ковзтертF

μ < 1

*Якщо коефіцієнт тертя ковзання *Якщо коефіцієнт тертя ковзання

μ > 0,5,μ > 0,5, таку пару матеріалів називаютьтаку пару матеріалів називають

фрикційною пароюфрикційною парою (від англійської (від англійської

frictionfriction – тертя) – тертя).. Як можна зменшити,Як можна зменшити,за необхідності,за необхідності,силу тертя ковзання?силу тертя ковзання?

- Відшліфувати поверхні

- Змастити поверхні

- Тертя ковзання замінити на тертя кочення

Висновок:Висновок: Модуль сили тертяМодуль сили тертя коченнякочення менший менший за за

модуль сили тертямодуль сили тертя ковзанняковзання..

У різноманітних машинахУ різноманітних машинахі механізмах і механізмах для зменшеннядля зменшення

сили тертя застосовують:сили тертя застосовують: - змащення- змащення- замінюють ковзання на- замінюють ковзання накочення, використовуючикочення, використовуючикулькові та роликовікулькові та роликовіпідшипники підшипники

Результати дослідження сили Результати дослідження сили тертятертя

1. Тертя один з найважливіших видів 1. Тертя один з найважливіших видів опору рухові тіл. Є сухим і в’язким.опору рухові тіл. Є сухим і в’язким.

2. Сила тертя виникає при дотиканні 2. Сила тертя виникає при дотиканні поверхонь тіл.поверхонь тіл.

3. Сила тертя – прояв сил 3. Сила тертя – прояв сил міжмолекулярної взаємодії, міжмолекулярної взаємодії, електромагнітна за своєю природою*електромагнітна за своєю природою*

4. Розрізняють силу тертя спокою, силу 4. Розрізняють силу тертя спокою, силу тертя ковзання, силу тертя кочення, тертя ковзання, силу тертя кочення, причому причому FFтер.спок.тер.спок. > > FFтер.ковз.тер.ковз. > >FFтер.коч.тер.коч.

5. Сила тертя спокою виникає при спробі 5. Сила тертя спокою виникає при спробі зрушити нерухоме тіло з місця, зрушити нерухоме тіло з місця, спрямована вздовж стичних поверхонь у спрямована вздовж стичних поверхонь у бік, протилежний можливому рухові тіла. бік, протилежний можливому рухові тіла.

Результати дослідження сили Результати дослідження сили тертятертя

6. Сила тертя ковзання виникає при ковзанні 6. Сила тертя ковзання виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого, спрямована одного тіла по поверхні іншого, спрямована вздовж стичних поверхонь у напряму, вздовж стичних поверхонь у напряму, протилежному вектору швидкості.протилежному вектору швидкості.

7. Модуль сили тертя ковзання залежить від 7. Модуль сили тертя ковзання залежить від властивостей стичних поверхонь та властивостей стичних поверхонь та нормальної реакції опори та не залежить від нормальної реакції опори та не залежить від площі стичних поверхонь, визначається за площі стичних поверхонь, визначається за формулою формулою FFтерт.ковз.терт.ковз. = μ = μNN..

8. Коефіцієнт тертя ковзання μ є 8. Коефіцієнт тертя ковзання μ є характеристикоюхарактеристикою пари матеріалів, з яких пари матеріалів, з яких виготовлені тіла, що стикаються, та якості виготовлені тіла, що стикаються, та якості обробки їх поверхонь.обробки їх поверхонь.

9.9. Застосування мастил і підшипників – засіб Застосування мастил і підшипників – засіб зменшення тертя в машинах і механізмах.зменшення тертя в машинах і механізмах.

Контроль якості засвоєння нового матеріалу Контроль якості засвоєння нового матеріалу шляхом самостійної роботи. шляхом самостійної роботи.

Мета виконання домашнього завдання:Мета виконання домашнього завдання: встановити, тертя – скабка чи двигун встановити, тертя – скабка чи двигун

прогресу?прогресу? Обов’язкове домашнє завдання на наступний урокОбов’язкове домашнє завдання на наступний урок : :1.1. Опрацювати § 14 підручника, відповісти наОпрацювати § 14 підручника, відповісти наконтрольні запитання з метою самоперевіркиконтрольні запитання з метою самоперевіркиякості засвоєння матеріалу.якості засвоєння матеріалу.2. Виконати експериментальне завдання 2. Виконати експериментальне завдання (с.78 підручника) та проаналізувати його(с.78 підручника) та проаналізувати йогорезультати.результати.3. Ознайомитися з вказівками щодо3. Ознайомитися з вказівками щодовиконання лабораторної роботи з визначеннявиконання лабораторної роботи з визначеннякоефіцієнта тертя ковзання коефіцієнта тертя ковзання (зошит на друкованій основі)(зошит на друкованій основі)

Творче завдання, на Творче завдання, на виконання якого виконання якого

відводиться тиждень:відводиться тиждень:1. Підготувати коротке повідомлення з теми: 1. Підготувати коротке повідомлення з теми:

«Тертя у царині Нептуна» (Світовий океан «Тертя у царині Нептуна» (Світовий океан часто називають «внутрішнім космосом») – часто називають «внутрішнім космосом») – в рамках питання «Рух тіл у рідинах і в рамках питання «Рух тіл у рідинах і газах»*.газах»*.

2. Підготувати коротке повідомлення з теми: 2. Підготувати коротке повідомлення з теми: «Сила тертя в організмах тварин» - в «Сила тертя в організмах тварин» - в рамках питання «Сила тертя в організмах рамках питання «Сила тертя в організмах живих істот»*.живих істот»*.

3. Підготувати коротке повідомлення «Сила 3. Підготувати коротке повідомлення «Сила тертя і спорт».тертя і спорт».

4. Описати або намалювати картину світу, в 4. Описати або намалювати картину світу, в якому зникло тертя.якому зникло тертя.

5. Підготувати повідомлення щодо тертя, 5. Підготувати повідомлення щодо тертя, запропонувавши власну тему.запропонувавши власну тему.

Фрагмент повідомлення з теми: Фрагмент повідомлення з теми: «Сила тертя і опору в організмах «Сила тертя і опору в організмах

тварин»:тварин»: Відомо, що рідина (мастило, дьоготь тощо), які Відомо, що рідина (мастило, дьоготь тощо), які

застосовуються для зменшення тертя, мають застосовуються для зменшення тертя, мають в’язкість. Так само і в організмі тварин рідини, в’язкість. Так само і в організмі тварин рідини, які слугують для зменшення тертя, водночас які слугують для зменшення тертя, водночас дуже в’язкі. Кров більш в’язка, аніж вода. При дуже в’язкі. Кров більш в’язка, аніж вода. При русі по судинній системі кров зазнає опір, русі по судинній системі кров зазнає опір, зумовлений внутрішнім тертям. У тонких зумовлений внутрішнім тертям. У тонких судинах тертя більше.судинах тертя більше.

Мале тертя у суглобах пояснюється їх гладкою Мале тертя у суглобах пояснюється їх гладкою поверхнею та наявністю синовіальної рідини, поверхнею та наявністю синовіальної рідини, яка відіграє роль своєрідного змащування.яка відіграє роль своєрідного змащування.

Тертя м’язів або сухожилків об кістки Тертя м’язів або сухожилків об кістки зменшується завдяки виділенню спеціальної зменшується завдяки виділенню спеціальної рідини сумками, в яких вони розташовані.рідини сумками, в яких вони розташовані.

•Значне тертя є суттєвим для робочих поверхонь органів руху. Необхідною умовою переміщення є надійне зчеплення між тілом, яке рухається, і опорою. Зчеплення досягається або загостреннями на кінцівках (кігті, гострі краї копит, шипи підків), або дрібними нерівностями (щетинки, лусочки, горбики).• Необхідним є значне тертя для хапальних органів. Цікавою є їх форма: це або щипці, які захоплюють предмет з обох боків, або тяжі, які його огинають по можливості декілька разів. •У руці поєднується дія щипців і повний обхват з усіх боків; м’яка шкіра долоні добре зчіплюється з шорсткістю предметів, які треба утримати. •У багатьох рослин і тварин є різні органи, які слугують для хапання (вусики рослин, хобот слона, чіпкі хвости тварин, які лазять). Всі вони мають форму, зручну для навивання , і шорстку поверхню для збільшення коефіцієнта тертя.

Серед живих організмів поширені пристосування, завдяки яким тертя є малим при русі в одному напрямку і великим – при русі в протилежному. На цьому принципі заснований рух дощового хробака (джерело інформації: Кац, Ц.Б. Биофизика на уроках физики: Кн. для учителя: Из опыта работы. – 2-е изд., перераб. [Текст]. – М.: Просвещение, 1988. – 159 с. ил.).

Всього найкращого,

бажаю успіхів!