«Трение скольжения и трение качения», «Трение покоя»
Все задания авторские, раннее нигде не опубликованные
Подготовил ученик 7 «Е» класса
г. Балканабата, Балканского велаята, Туркменистан
1. Подпишите под рисунками виды трения, который они изображают.
2. Может ли один вид трения переходить в другой? Что для этого необходимо? Приведите примеры
3. Куб из дуба с площадью всех сторон 54 см двигают по дереву (дуб). Найдите силу трения скольжения.
4. Решите задачу № 3 если куб находится в покое.
5.Почему для движения тела на колесиках надо приложить меньше силы, чем без колесиков?
6. Два железных тела находятся на железной поверхности. Разница между силами трения покоя этих тел равна 0,441Н. Какая приблизительно разница в их объеме?
7. Существует ли сила трения между телами и воздухом?
8. Стальной параллелепипед (а = в =перемещается по стальной поверхности. Возникающая сила трения скольжения равна 0,758 Н. Найдите стороны параллелепипеда (округлите числовое значение до целых)
9. Постройте график зависимости
10.Является ли прямой или обратной пропорциональной зависимостью зависимость от массы тела?
Самостоятельная работа по физике Потенциальная и кинетическая энергия 7 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах, в каждом по 3 задания.
Вариант 1
1. Какой механической энергией обладает натянутая тетива лука?
2. Почему грузовая автомашина должна иметь более сильные тормоза, чем легковая?
3. Сравните потенциальные энергии шаров 1 и 2 (рис. 121). Ответ обоснуйте.
Вариант 2
1. Какой механической энергией обладает движущийся гоночный автомобиль? От чего зависит эта энергия?
2. Прыгуны в длину перед прыжком делают разбег. Почему спортсмен не прыгнет далеко в длину, если не сделает разбега?
3. Сравните потенциальные энергии шаров 1 и 2 (рис. 122). Ответ обоснуйте.
Ответы на самостоятельную работу по физике Потенциальная и кинетическая энергия 7 класс
Вариант 1
1. Натянутая тетива лука обладает потенциальной энергией, так как это упругое деформированное тело.
2. Грузовая автомашина должна иметь более сильные тормоза, чем легковая, так как кинетическая энергия прямо пропорциональна массе тела, и чем она больше, тем большую нужно совершить работу, чтобы нейтрализовать энергию.
3. E1 = 2mg ⋅ 2h = 4mgh
E2 = mgh
E1/E2 = 4
Потенциальная энергия первого шара в 4 раза больше, чем второго.
Вариант 2
1. Движущийся гоночный автомобиль обладает кинетической энергией, так как он обладает некоторой скоростью. Кинетическая энергия зависит от массы тела и его скорости.
2. Прыгуны в длину перед прыжком делают разбег, чтобы запастись кинетической энергией и совершить большую работу.
3. E1 = mg ⋅ 2h = 2mgh
E2 = 2mgh
E1/E2 = 1
Потенциальная энергия первого шара равна потенциальной энергии второго.
Самостоятельная работа Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия 7 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах, в каждом варианте по 5 заданий.
1. Про какое тело говорят, что оно обладает энергией?
2. Приведите пример, когда тело обладает только кинетической энергией.
3. Автомобиль спускается с горы с выключенным двигателем. За счет какой энергии движется автомобиль?
4. Что происходит с потенциальной энергией парашютиста по мере его приближения к земле?
5. При каком условии легковой и грузовой автомобили могут иметь одинаковые кинетические энергии?
1. Приведите пример тела, которое обладает и потенциальной, и кинетической энергией.
2. Обладает ли энергией бегущий слон? Какой энергией?
3. За счет какой энергии удается забивать гвозди?
4. Как изменяется потенциальная энергия спутника при его запуске и выводе на орбиту?
5. Могут ли первоклассник и старшеклассник иметь одинаковую потенциальную энергию? Если да, то при каком условии?
Ответы на самостоятельную работу Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия 7 класс
Вариант 1
1. Любое тело обладает энергией, то есть способностью совершить работу.
2. Едущая по земле машина.
3. Автомобиль движется за счет потенциальной энергии.
4. Потенциальная энергия уменьшается.
5. Легковой и грузовой автомобили могут иметь одинаковые кинетические энергии, при условии, что выполняется соотношение mлvл= mгvг.
Вариант 2
1. Летящий самолет.
2. Бегущий слон обладает кинетической энергией.
3. Забить гвозди получается за счет кинетической энергии.
4. Потенциальная энергия увеличивается.
5. Первоклассник и старшеклассник могут иметь одинаковые потенциальные энергии, при условии, что выполняется соотношение mпhп= mсhс.
«Потенциальная и кинетическая энергия»
Каким видом механической энергии обладает заведенная пружина механической игрушки?
На полу лежат медные чайник и миска одинаковой массы. Их подняли и поставили на стол. Одинаково ли при этом изменилась их потенциальная энергия?
Если скорость тела увеличить в 3 раза, во сколько раз изменится его кинетическая энергия?
Во сколько раз изменилась скорость тела, если его кинетическая энергия уменьшилась в 16 раз?
Почему в походе опытный турист предпочитает перешагнуть через упавшее дерево, вместо того чтобы сначала наступить на него, а затем спрыгнуть?
Как меняется потенциальная энергия воздуха в футбольном мяче при ударе по мячу ногой?
Ударившийся о землю мяч подпрыгивает несколько раз. Почему при каждом последующем прыжке он подскакивает на меньшую высоту?
На соревнованиях по прыжкам в воду спортсмен сначала прыгает на доску-трамплин, а затем вверх. Почему при этом прыжок получается более высоким?
В какой точке траектории движения искусственного спутника потенциальная энергия его относительно Земли наибольшая; наименьшая? Что можно сказать о кинетической энергии спутника в этих точках?
Двигаясь по сыпучему песку или рыхлому снегу, мы затрачиваем больше энергии, чем при движении по твердой дороге. Объясните почему.
В какой реке — горной или равнинной — каждый кубический метр текущей воды обладает большей кинетической энергией? Почему?
Морские волны совершают большую работу по разрушению берегов. Какой энергией они обладают и что является источником этой энергии?
Объясните физический смысл поговорки «Что тратишь, поднимаясь в гору, вернёшь на спуске».
Тело массой m поднимают на высоту h. Одинаковой ли будет потенциальная энергия тел, если опыт проводить на Земле и на Луне?
Камень брошен вертикально вверх. Опишите, какие превращения энергии происходят при полёте камня.
Почему не падают?
Закон сохранения импульса .
Импульс системы до взаимодействия равен импульсу системы после взаимодействия.
1. Тележка массой (m_1=100 кг ) движется со скоростью (v_1=3 м/с ) .
В какой-то момент времени она зацепляет неподвижную тележку массой (m_2=50 кг ) и дальше тележки
движутся вместе (как одно целое), найти скорость тележек после сцепки .
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
2. Пластилиновый шарик массой (m_1=0,1 кг ) движется со скоростью (v_1=14 м/с ) .
В какой-то момент времени он сталкивается с неподвижным пластилиновым шариком массой (m_2=0,6 кг ) и дальше шарики слипаются и
движутся вместе (как одно целое), найти их скорость после столкновения .
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
3. Пуля массой (m_п=9 г ) летит со скоростью (v_п=2001 м/с ; ) и попадает
в деревянный брусок массой (m_б=18 кг) , лежащий на гладкой горизонтальной поверхности и застревает в нем.
Найти скорость бруска с пулей.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
4. Пуля массой (m_п=9 г ) летит со скоростью (v_п=1003 м/с ; ) и попадает
в деревянный брусок массой (m_б=3 кг) , лежащий на гладкой горизонтальной поверхности и застревает в нем.
Найти скорость бруска с пулей.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
5. Пластилиновый шарик массой (m_1=0,4 кг ) движется со скоростью (v_1=10 м/с ) .
В какой-то момент времени он сталкивается с неподвижным пластилиновым шариком массой (m_2=0,1 кг ) и дальше шарики слипаются и
движутся вместе (как одно целое), найти их скорость после столкновения .
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Превращение одного вида механической энергии в другой.
прочитайте §§ 62,63,64 учебника и выполните в тетради следующие задания:
Если тело или несколько взаимодействующих между собой тел могут совершить работу, то говорят, что они __________________________.
Чем большую работу может совершить тело, тем большей _________________________.
Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает __________.
Совершенная работа равна ___________________________________.
______________ обладает всякое упругое деформированное тело.
Чем больше ______________________________________________, тем больше его кинетическая энергия.
Все тела в природе относительно условного нулевого значения обладают либо ___________________, либо ___________________, а иногда и той и другой вместе.
Явления природы обычно сопровождаются ____________________________________________________.
Запишите, что означает каждый символ в данной формуле:
Легковой и грузовой автомобиль движутся с одинаковыми скоростями. Какой из них обладает большей кинетической энергией? Ответ обоснуйте.
Обладает ли потенциальной энергией деревянный брусок, погруженный в воду на некоторую глубину?
Камень массой 30 т находится на высоте 100 м. Какой потенциальной энергией он обладает?
m = 30т 30000 кг 1) Потенциальную энергию найдем по формуле:
h = 100 м Здесь g – постоянный коэффициент (10 Н/кг);
= ? m –масса камня;
h – высота, на которую поднято тело.
= 10 Н/кг · 30000 кг ·100 м = 30000000 Дж = 30 МДж.
(Ответ: у второго)
Грузовик массой 12 т движется со скоростью 65 км/ч. Определите кинетическую энергию, которой обладает грузовик.
m = 12т 12000кг 1) Кинетическую энергию найдем по формуле:
v = 65 км/ч 18 м/с Здесь m –масса грузовика;
= ? v – скорость движения грузовика.
= 1,9 МДж.
§ 62,63,64, упражнение 32,33 (стр.156, 158), письменно.
Сила трения .
(mu ) – коэффициент трения ( ;;;;;;;;;;; 0<mu < 1)
(N ) – сила реакции опоры
Сила трения скольжения действует на тело только в том случае если тело перемещается относительно поверхности с которой
соприкасается
Если тело покоится, но к нему приложена сила, пытающаяся его сдвинуть, то на тело действует сила трения покоя, направленная
против этой силы
1. Вычислить силу трения скольжения действующую на движущийся по горизонтальной поверхности предмет, если его масса
(m=1,5кг ),а коэффициент трения (mu=0,1 ) .
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
2. Вычислить силу трения скольжения действующую на движущийся по горизонтальной поверхности брусок, если его масса
(m=1,9кг ),а коэффициент трения (mu=0,2 ) .
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
7. Какую внешнюю силу (F) нужно приложить к бруску массой (m=14 кг ) ,
покоящемуся на горизонтальной поверхности, чтобы медленно сдвинуть его с места?
Коэффициент трения (mu=0,7 ) .
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
8. Какую внешнюю силу (F) нужно приложить к бруску массой (m=5 кг ) ,
покоящемуся на горизонтальной поверхности, чтобы медленно сдвинуть его с места?
Коэффициент трения (mu=0,2 ) .
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
9. Какую внешнюю силу (F) нужно приложить к ящику массой (m=0,4 кг ) ,
покоящемуся на горизонтальной поверхности, чтобы медленно сдвинуть его с места?
Коэффициент трения (mu=0,3 ) .
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
10. К ящику массой (m=0,4 кг ) ,
покоящемуся на горизонтальной поверхности, прикладывают вправо силу (F=4Н).
Коэффициент трения (mu=0,3 ) .
С каким ускорением ( a ) будет двигаться ящик?
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
11. К санкам массой (m=4 кг ) ,
покоящимся на горизонтальной поверхности, прикладывают вправо силу (F=13Н).
Коэффициент трения (mu=0,3 ) .
С каким ускорением ( a ) будут двигаться санки?
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
12. К игрушечным радиоуправляемым аэросаням массой (m=2 кг ) ,
покоящимся на горизонтальной поверхности, прикладывают вправо силу (F=14Н).
Коэффициент трения (mu=0,2 ) .
С каким ускорением ( a ) будут двигаться аэросани?
(g=10м/с^2 ).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Решение задач на тему: работа, мощность, энергия.
Запишите, что в этих формулах обозначают буквы, в скобочках укажите единицы измерения указанных величин в системе Си.
1кВт = ___Вт. 1МВт = ___Вт. 1мВт = ___Вт. 1 Дж = ___кДж.
1Вт = ___кВт. 1 Вт = ___МВт. 1 Вт = ___мВт. 1 кДж = ___Дж.
Вычислите мощность насоса, подающего 500 л керосина на высоту 30 м.
t = 1c 1) Вспомним формулу для вычисления мощности:
V = 500 л 0,5 м Значит для того, чтобы найти мощность насоса, нам необходима знать работу
(А), которая нам пока , и время (t), которое есть в условии задачи
h = 30 м 2) Поэтому следующим действием будет нахождение работы.
N = ? А = F · s
Здесь F – сила, поднимающая керосин (фактически эта сила равна силе тяжести, действующей на керосин) (этой силы в условии задачи нет)
s – путь, на котором действует сила (в данной задаче это высота, на которую поднимают керосин с помощью насоса (h)) (высота есть в условии задачи)
3) Поэтому следующим действием будет нахождение силы тяжести керосина:
= mg . Здесь m – масса керосина (в условии задачи нет); g = 10 Н/кг.
4)Поэтому следующим действием найдем массу: m = ρ
– плотность керосина (табличное значение);
V – объем керосина (есть в условии задачи)
Вычисляем: m = ρ·V = 800 кг/м · 0,5 м = 400 кг
5)Масса нам была нужна, чтобы найти силу тяжести. Находим:
= mg = 400кг · 10Н/кг = 400Н
6) Сила тяжести нам была нужна для нахождения работы:
·h = 400Н·30м = 12000 Дж
7) Работу мы искали, чтобы найти мощность (то, что требуется найти в задаче
N = 12кВт.
Проверьте себя (Ответ:1,3 м
Высота наклонной плоскости 1 м, а длина 15 м. Для подъема по ней груза весом 50 Н потребовалась сила 1Н. Определите КПД этой наклонной плоскости.
h= 1 м 1) Вспомним формулу для вычисления КПД:
= 15 м
P = 50Н Здесь А – полезная работа (работа, которую нужно совершить, чтобы поднять
F = 10Н груз на высоту h);
η = ? А – затраченная работа (работа, которую мы совершаем при поднятии груза с помощью наклонной плоскости; фактически это работа по
перемещению груза на расстояние верх по наклонной плоскости под
действием силы F).
2) Вспомним формулу для вычисления работы по поднятию тела на высоту h:
= P·h = 50Н·1м = 50 Дж
3) Вспомним формулу для вычисления работы по перемещению тела на расстояние
= 10Н·15м = 150Дж
4) Найдем КПД:
Проверьте себя (Ответ: 1,2м)
Самолет массой 90т летит на высоте 100 км со скоростью 600 км/ч. Определите его потенциальную, кинетическую и полную механическую энергию
m = 90 т 90000 кг 1)Вспомним формулу для нахождения потенциальной энергии:
h = 100 км 100000м
g = 10 Н/кг 2) Вспомним формулу для нахождения кинетической энергии
v = 600км/ч 167м/с
= ? 3) Полная механическая энергия складывается из потенциальной и
= ? кинетической энергии самолета:
Е = ? Е = Е = 90000МДж + 1255МДж =91255 МДж
=90000 МДж; Е = 1255 МДж; Е = 91255 МДж.
Проверьте себя (Ответ: 80Дж; 90Дж; 170Дж)
задачи № 754, 792, 809 (из сборника задач Лукашика).
Подготовиться к контрольной работе.
Деревянный и железный бруски одинакового объема находятся на одной высоте. Какой брусок обладает большей потенциальной энергией?
Могут ли два тела разной массы обладать одинаковой потенциальной энергией? В каком случае это возможно?
Могут ли два тела, находящиеся на разной высоте, обладать одинаковой потенциальной энергией? В каком случае это возможно?
Сначала книга лежала на столе (пунктир на рисунке). Затем ее поставили вертикально. Изменится ли потенциальная энергия книги?
В каком случае два тела разной массы обладают одинаковой кинетической энергией?
Одинаковой массы кирпичи лежали на полу плашмя. Их подняли и расположили на столе так, как показано на рисунке. Какой из кирпичей 1 – 3 приобрел наибольшую потенциальную энергию относительно поверхности пола; какой – наименьшую? Какой из кирпичей 4-6 обладает наибольшей потенциальной энергией относительно поверхности стола и в каком случае она может проявиться?
Сначала кирпич занимал горизонтальное положение. Затем его поставили вертикально. Изменилась ли при этом потенциальная энергия кирпича относительно пола?
Одинакова ли кинетическая энергия грузов, которые везут мальчики, изображенные на рисунке?
При перемещении тележки нить наматывается на ось и груз поднимается. Какие превращения энергии при этом происходят?
В каких местах реки — у истоков или в устье — каждый кубический метр воды обладает большей потенциальной энергией? Ответ обоснуйте.
За счёт какой энергии вращается механизм настенных гиревых часов? Будут ли идти такие часы в корабле-спутнике в условиях невесомости?
В какой точке на поверхности земли неподвижный шар будет находиться в состоянии устойчивого равновесия; неустойчивого равновесия; безразличного равновесия?
На рисунке представлено положение четырёх тел. Какое из этих тел имеет наибольшую потенциальную энергию; наименьшую потенциальную энергию?
Урок физики в 7 классе по учебнику Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская, 2017
Глава 1: Механические явления.
Тема: Решение комбинированных задач по теме: «Сила трения»
: решение задач.
: применение полученных знаний при решении задач; усвоение, повторение, закрепление основных знаний, понятий, законов, научных фактов по теме «Сила трения».
Цель урока (учащиеся): закрепление понятия о явлении трения, его разновидностях.
научить решать задачи по данной теме, применять свои знания на практике и в повседневной жизни;
развивать навыки анализа, сравнения, формировать умение обобщать, систематизировать изученный материал.
Карта обеспеченности урока
Планируемые метапредметные результаты:
Представлять информацию в словесной, символической, графической форме.
Планируемые личностные результаты
Развивать познавательный интерес, в целях развития речи учащихся обеспечить в ходе урока возможность ученикам излагать свои мысли, проговаривать ход решения задачи, озвучивать выводы по решенной задаче.
Планируемые предметные результаты:
На уровне запоминания:
На уровне понимания:
Приводить примеры действия сил трения.
- природу силы трения;
- направление силы трения;
- от чего зависит сила трения.
I этап. Организационный момент.
Деятельность учителя и учащихся на первом этапе.
2 этап. Решение комбинированных задач
2.2. Решение задачи (на доске) учащимися (Рабочая тетрадь)
3. Этап закрепления учебного материала(самостоятельное решение задач учащимися)
Обеспечить в ходе закрепления повышение уровня осмысления изученного материала, глубины понимания.
4. Обобщение и систематизация
Обеспечить формирование целостной системы ведущих знаний учащихся
Алгоритм решения задач:
- Найти все силы действующие на тело и изобразить их на чертеже;
- Записать следствие из второго закона Ньютона (в векторной, скалярной) форме;
- Выразить силы через величины, от которых они зависят, исходя из физической природы сил.
- Найти искомую величину.
6. Подведение итогов занятия.
дать качественную оценку работы класса и отдельных учащихся.
Урок физики в 7 классе «Сила трения»
(УМК «физика» для 7 класса, серии «Сферы»)
Игнатова Антонина Павловна
Сила трения, решение задач.
компьютер; интерактивная доска; динамометр; деревянный брусок; тележка; набор грузов;
- Развивать логическое мышление, инициативу, самостоятельность;
- Развивать умение анализировать и делать выводы;
- Воспитывать аккуратность, культуру речи;
- Формировать опыт общения между учащимися и сотрудничество с учителем в учебном процессе.
Урок контроля и коррекции знаний и умений.
- Организационный момент. (Учитель объявляет тему урока).
- Фронтальная работа с классом:
- Вопросы «Зачем?» и «Почему?»
- Решение задач, с обсуждением.
Планируемые образовательные результаты:
научатся экспериментально определять зависимость силы трения от силы реакции опоры; применять формулу расчета силы трения, формулу расчета коэффициента трения и силы реакции опоры; давать ответы на качественные вопросы о проявления силы трения в природе, быту и технике.
Получат возможность научиться: проявлять аккуратность при решении задач, проведения эксперимента; доброжелательно обращаться и оказывать помощь одноклассникам.
Д: повышают грамотность, получают новые знания по физике, формируют нравственные и эстетические ценности через познание физических явлений.
оценивать свои действия в соответствии с поставленной задачей; определять степень успешности своей работы; самостоятельно делать выводы.
самостоятельно производить переработку информации; анализировать, сравнивать, делать выводы, строить логические рассуждения.
строить речевое монологическое высказывание в соответствии с поставленными задачами; договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности.
Организационная структура урока
- Для чего на уроках физкультуры при выполнении некоторых упражнений на снарядах ладони натирают магнезией, а подошвы- канифолью? (Для увеличения силы трения, уменьшения скольжения)
- Многие водные животные (морские звезды, губки, голотурии) имеют на теле выступы, шероховатости. Благодаря этому они медленно опускаются в воде, а не тонут быстро под действием силы тяжести. Какое явление способствует этому? (Сила трения)
- О каком явлении идет речь в пословице: «От того телега запела, что дёгтя не ела»?) (О силе трения).
- Поверхность зеркала более гладкая, чем лёд. Почему на коньках так легко кататься по льду и совсем невозможно по зеркалу? (Лёд под давлением лезвий коньков плавится, а вода является смазкой, поэтому коньки легко скользят по льду)
- Скрипичный смычок – деревянная трость. Между головкой и колодкой смычка натягивается волос конского хвоста (натуральный или искусственный). С какой целью волосы скрипичного смычка натирают канифолью? (Конский волос, особенно толстый, имеет большие чешуйки; натирая канифолью, заполняют пространство между ними, что уменьшает силу трения и благоприятно сказывается на звуке)
- Зачем вратарь футбольной команды пользуется во время игры перчатками, покрытыми слоем шероховатого материала? (Для увеличения силы трения)
Вопросы «зачем?» и «почему?»
- Зачем зимой дорожки посыпают песком?
- Почему шины автомобилей делают с рифленой поверхностью?
- Зачем в двигатель автомобиля наливают масло?
- Почему масло или большой кусок сыра легче резать проволокой а не ножом?
- Зачем лыжники наносят на лыжи особую смазку?
- Почему нельзя переходить дорогу перед близко идущим автомобилем?
- Снежинка равномерно движется вниз. Какие силы в этом случае действуют на неё? Изобразите эти силы на рисунке.
- Парашютист весом 800 Н равномерно спускается с раскрытым парашютом. Чему равна сила сопротивления воздуха?
- Определите коэффициент трения между шкафом массой 120 кг и поверхностью пола. Сила, приложенная к шкафу в горизонтальном направлении, равна 600 Н.
- На брусок массой 500 г приложена сила в горизонтальном направлении для его перемещения. Определите силу трения, если коэффициент трения равен 0,4.
- Чтобы передвинуть шкаф, надо приложить к нему горизонтальную силу 300 Н. Чему равен коэффициент трения между шкафом и полом, если масса шкафа равна 120 кг?
Лабораторно- практическая работа:
Определение коэффициента трения скольжения между кареткой (бруском) и поверхностью направляющей рейки.
Определить коэффициент трения скольжения, нагрузив каретку (брусок) двумя грузами и равномерно перемещая её по поверхности направляющей рейки.
Направляющая рейка, каретка (брусок), два груза, динамометр.
- Запишите численное значение веса каретки (бруска) вместе с двумя грузами (измеряется с помощью динамометра) в единицах измерения СИ
- Запишите численное значение силы упругости пружины при равномерном прямолинейном скольжении каретки (бруска) с грузами
- Запишите численное значение коэффициента трения скольжения, рассчитав его по формуле.
Закон сохранения энергии.
Сумма кинетической и потенциальной энергии не меняется.
(Если нет внешних сил) (внешняя сила -любая сила кроме силы тяжести)
Пройти тест на эту тему (5 задач)
1. Футбольный мяч падает без начальной скорости с высоты (h=20 м ).
Найти его скорость перед столкновением с землей.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
2. Камень падает без начальной скорости с высоты (h=11,25 м ).
Найти его скорость перед столкновением с землей.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
3. Теннисный мячик падает без начальной скорости с высоты (h=28,8 м ).
Найти его скорость перед столкновением с землей.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
4. Произведен выстрел из зенитной пушки.Снаряд летит вертикально вверх со скоростью
(v=300 м/с ). Какой максимальной высоты достигнет снаряд?
( g=10м/с^2 ; )
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
5. На какой высоте находилась воздушная цель, если для достижения этой высоты
скорость снаряда,запущенного с поверхности Земли, должна быть не менее 400 м/с ?
( g=10м/с^2 ; )
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Снежок брошен вертикально вверх со скоростью (v_1=10м/с .)
На какой высоте (h) кинетическая энергия снежка равна его потенциальной энергии?
( g=10м/с^2 ; )
Показать ответ Показать решение Видеорешение
Камень брошен вертикально вверх со скоростью (v_1=9м/с .)
На какой высоте (h) кинетическая энергия камня равна половине его потенциальной энергии?
( g=10м/с^2 ; )
Мальчик подъезжает на самокате к спуску, скорость мальчика в начале спуска ( v_1=2 м/с. )
Высота спуска (h=2,25 м .)
Найти скорость мальчика в конце спуска.
( g=10м/с^2 ; )
Мальчик подъезжает на самокате к подъему, скорость мальчика в начале подъема ( v_1=9 м/с. )
Высота подъема (h=3,6 м .)
Найти скорость мальчика в конце подъема.
( g=10м/с^2 ; )
Мяч бросают с высоты (h_1= 11м ) вертикально вниз со скоростью (v= 10 м/с ,) после чего он абсолютно упруго
отталкивается от пола и летит вверх.
На какую максимальную высоту поднимется мяч?
( g=10м/с^2 ; )
Мяч бросают с высоты (h_1= 10м ) вертикально вниз со скоростью (v= 10 м/с ,) после чего он абсолютно упруго
отталкивается от пола и летит вверх.
Найти скорость мяча на высоте (h_2= 14,2м )
( g=10м/с^2 ; )
Велосипедист движется по горизонтальному участку велосипедного полигона с постоянной скоростью (v= 11 м/с .)
Впереди высокий трамплин с углом наклона (alpha =30^0 ), какое расстояние (S) проедет
велосипедист по трамплину, если не будет крутить педали?
( g=10м/с^2 ; )
Автомобиль с заглохшим двигателем движется по горизонтальному участку со скоростью ( v=25 м/с )
и заезжает на затяжной подъем с углом
наклона (alpha =30^0 .)
Какое расстояние проедет автомобиль по инерции?
( g=10м/с^2 ; )
Пройти тест на эту тему (10 задач)
Сила трения. Коэффициент трения
При движении одного тела по поверхности другого всегда возникает сила, направленная противоположно направлению скорости и замедляющая движение. Эта сила называется силой трения.
По своей природе сила трения отличается от силы тяготения и силы упругости, которые были рассмотрены в предыдущих параграфах.
Причины возникновения силы трения можно разделить на два класса: 1) шероховатость поверхностей контактирующих тел; 2) взаимное притяжение молекул при контакте.
Неровности поверхностей проявляются на макроуровне и видны невооруженным глазом или в оптический микроскоп. Их влияние можно уменьшить, если отполировать поверхности или нанести смазку.
Взаимное притяжение молекул проявляется на микроуровне и приводит к тому, что даже на идеально отполированных поверхностях не удается избежать трения, когда частицы одного тела перемещаются относительно частиц другого.
– это сумма межмолекулярных сил, возникающих при деформациях и изломах контактирующих поверхностей за счет разрыва межмолекулярных связей.Сила трения направлена вдоль поверхностей контактирующих тел.
Как и сила упругости, сила трения имеет электромагнитную природу и связана с межмолекулярным взаимодействием.
Но в отличие от силы упругости, причиной силы трения является разрыв межмолекулярных связей. Кроме того, если сила упругости всегда направлена перпендикулярно поверхностям контактирующих тел, то сила трения всегда направлена вдоль этих поверхностей.
В зависимости от характера движения контактирующих тел различают трение покоя, трение скольжения и трение качения.
Трение покоя
Сила трения, возникающая при относительной скорости двух контактирующих тел равной нулю, называется силой трения покоя.Сила трения покоя равна по модулю приложенной силе и направлена в сторону, противоположную возможному движению тела, параллельно контактирующим поверхностям.Если параллельно поверхности контакта на тело не действует сила, сила трения покоя равна нулю. Максимальное значение силы трения, при котором тело все ещё неподвижно, называется максимальной силой трения покоя.
Пример изменения силы трения покоя
Трение скольжения
Силу трения, возникающую в результате движения одного тела по поверхности другого, называют силой трения скольжения.Сила трения скольжения всегда направлена в сторону, противоположную перемещению тела («тормозит» движение).
Значения коэффициентов трения скольжения для различных поверхностей приводятся в справочных таблицах.
При проектировании и разработке машин и механизмов коэффициенты трения скольжения для отдельных узлов определяются в специальных лабораториях.
Трение качения
Сила трения, возникающая при качении одного тела по поверхности другого, называется силой трения качения.
Сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения.
Задачи
Найдите коэффициент трения между шинами автомобиля и дорогой, если при равномерном движении по прямолинейному участку двигатель развивает силу тяги, равную 30 кН. Масса автомобиля 6 т.
Деревянный брусок массой 3 кг равномерно тянут по горизонтальной деревянной доске с помощью динамометра. Жесткость пружины динамометра равна 3 Н/см, коэффициент трения дерева об дерево 0,3. На сколько сантиметров растянется пружина?
Автомобиль движется по горизонтальному участку дороги со скоростью 72 км/ч. Рассчитайте время торможения и тормозной путь до полной остановки, если коэффициент трения колес о дорогу равен 0,4.
Лабораторная работа №8. Измерение коэффициента трения скольжения
Цель работыНаучиться измерять силу трения скольжения и определять коэффициент трения скольжения. Изучить зависимость коэффициента трения скольжения от материалов соприкасающихся тел и от площади опоры движущегося тела.
Если тело перемещать с помощью динамометра, то сила упругости, возникающая в пружине, будет равна силе тяги. Т.е., сила тяги непосредственно измеряется динамометром.
В работе используются стандартные лабораторные грузики массой 100 г.
Погрешность эксперимента (delta_e) рассчитывается как средняя арифметическая по результатам измерений и вычислений.
Приборы и материалыЛабораторный динамометр на 5 Н; набор грузиков по 100 г; деревянный брусок с крючком 100 г; деревянная доска; наждачная бумага.
Ход работы1. Прикрепите динамометр к бруску, положите доску горизонтально, поставьте брусок самой большой по площади гранью слева на доску.2. Перемещая брусок слева направо по доске, добейтесь равномерного скольжения (со стабильными показаниями динамометра). Снимите показания динамометра и запишите.3. Повторите эксперимент, нагружая брусок одним, двумя, тремя и четырьмя грузиками. 4. Рассчитайте коэффициент трения дерева об дерево, определите относительную и абсолютную погрешности эксперимента.5. Повторите эксперимент, перемещая брусок по доске, обмотанной наждачной бумагой. Найдите коэффициент трения дерева об наждак, определите относительную и абсолютную погрешности эксперимента.6. Снимите наждачную бумагу и повторите эксперимент для трения дерева об дерево. Однако на этот раз брусок должен опираться на меньшую по площади грань. Рассчитайте коэффициент трения дерева об дерево в этом случае.7. Сравните полученные коэффициенты трения, сделайте выводы о зависимости коэффициента трения от материала соприкасающихся поверхностей и от площади опоры движущегося тела.
Результаты измерений и вычислений
Таблица для расчета коэффициента трения скольжения дерева об дерево
Таблица для расчета коэффициента трения скольжения дерева об наждак
Таблица для расчета коэффициента трения скольжения дерева об дерево (узкая грань)
ВыводыНа основании проделанной работы можно сделать следующие выводы.
В работе исследовалась зависимость коэффициента трения скольжения от поверхностей, из которых изготовлены соприкасающиеся тела.
Наждак является более шероховатой поверхностью и сила трения на ней больше.
Коэффициент трения скольжения сильно зависит от материалов соприкасающихся поверхностей.
Таким образом, в рамках погрешности эксперимента коэффициент трения скольжения не зависит от площади опоры движущегося тела.
Закон сохранения энергии и работа силы.
Полная механическая энергия растрачивается на приобретение кинетической
и потенциальной энергий , а также на работу силы трения.
Какое расстояние преодолеет брусок , движущийся по шероховатой горизонтальной поверхности,
если его начальная скорость (v=10 м/с , ; ) а коэффициент трения между бруском и плоскостью ( mu=0,2 ?)
(g=10м/с^2 )
Мальчик на санках съехал с горки и движется по горизонтальному участку, коэффициент трения между полозьями санок и снегом
( mu=0,1 ; .)
У подножия горки скорость санок ( v=15 м/с . )
Какое расстояние проедет мальчик до полной остановки?
(g=10м/с^2 )
Какую скорость должен сообщить вратарь хоккейной команды шайбе, чтобы она достигла ворот соперника?
Коэффициент трения между шайбой и льдом ( mu=0,03 ; .) Длина хоккейного поля (S=60 м .)
(g=10м/с^2 )
Автомобиль применил экстренное торможение, заблокировав все колеса.
С какой скоростью двигался автомобиль, если его тормозной путь оказался равен (S= 12м ; ? )
Коэффициент трения между резиной и асфальтом ( mu=0,6 ; .)
(g=10м/с^2 )
Автомобиль двигался со скоростью (v=15 м/с ), после чего применил экстренное торможение на мокром асфальте, заблокировав все колеса.
Его тормозной путь оказался равен (S= 22,5м . )
Найти коэффициент трения между колесами и мокрым асфальтом.
(g=10м/с^2 )
Автомобиль с выключенным двигателем скатывается с подъема и выезжает на горизонтальный участок дороги , после чего водитель сразу же нажимает
на педаль тормоза, заблокировав все колеса.
Тормозной путь автомобиля оказался равен 14 метров , а коэффициент трения между колесами и дорожным полотном ( mu=0,6 .)
Найти высоту подъема
Автомобиль с выключенным двигателем скатывается с горы высотой (h=30м ; ) , после чего водитель сразу же нажимает
на педаль тормоза, заблокировав все колеса.
Найти тормозной путь автомобиля, если коэффициент трения между колесами и поверхностью ( mu=0,5 .)
Патрон, выпущенный из короткоствольного оружия со скоростью (v=300 м/с ) не может при выстреле в упор пробить бронежилет определенной модели,
пробивая защитный слой ровно наполовину.
Этот же патрон можно использовать в длинноствольном гладкоствольном оружии с большей скоростью выхода пули.
С какой минимальной скоростью должна вылетать пуля для полного преодоления защитного слоя этого бронежилета ?
Материал бронежилета однородный.
Ответ округлить до целых.
Пуля массой (m_1=0,009 кг), летящая со скоростью ( v=100 м/с ) попадает в свинцовый
параллелепипед массой ( m_2=9,991 кг ), покоящийся на шероховатой поверхности
и застревает в нем.
Средняя сила сопротивления, действующая на пулю при движении внутри
бруска равна 450 Н, а коэффициент трения между поверхностью и параллелепипедом ( mu= 0,5 . )
Известно, что расстояние на которое сместился параллелепипед после выстрела
равно глубине отверстия, оставленного пулей.
Найдите это расстояние.
Дать ответ в сантиметрах.
