Сила тертя. Розв’язування задач.

На минулому уроці ви ознайомилися з явищем тертя та вивчили силу тертя. Повторимо вивчений матеріал.

• 1. Яка природа сил тертя? (Природа сили тертя електромагнітна.)

• 2. Чому виникає тертя між двома рухомими тілами? (Нерівність стичних поверхонь.)

• 3. Порівняйте сили тертя ковзання і кочення. (Сила тертя ковзання більша за силу тертя кочення.)

• 4. Як збільшити силу тертя? (Збільшити нерівність поверхонь.)

• 5. Як зменшити силу тертя? (Відшліфувати або змастити стичні поверхні.)

• 6.За якою формулою обчислюється сила тертя ? ( F = µN )

• 7. Від чого залежить коефіцієнт тертя ? (Від матеріалів, з яких виготовлені дотичні тіла, і якості обробки їхніх поверхонь.)

Вправа «Встановіть відповідність» (учні встановлюють відповідність між назвою сили і формулою.)

Сила тертя F = mg

Сила пружності F = µN

Сила тяжіння F = - kx

• Мотивація навчальної діяльності

Слово вчителя

Кожен урок для вас — це нові знання та несподі­ванки, радість перемоги над невідомим. Хочу запропонувати вашій увазі притчу:

Прогулюючись гаєм, грецький філософ роз­мовляв зі своїм учнем.

— Скажи мені,— спитав юнак,— чому тебе дуже часто охоплюють сумніви? Ти прожив довге життя, у тебе є багатий досвід, і ти вчився у вели­ких геніїв. Чому ж для тебе залишилося багато невідомого й так багато питань?

Розмірковуючи, філософ намалював посохом перед собою дві кулі: одну маленьку й одну велику.

— Твої знання — це маленька куля, а мої — велика. А все, що за цими кулями,— це невідоме. Чим більша куля, тим більше вона дотикається з невідомим. Чим більше коло твоїх знань, тим більша границя його з тим, чого ти не знаєш. І да­лі: чим більше ти будеш дізнаватися нового, тим більше виникатиме в тебе питань.

Мудрець дав вичерпну відповідь.

Сьогодні ми спробуємо визначити коло ваших знань і хоч трішечки розширити його, щоб у вашій голові народжувалися нові запитання й з'явилося бажання знаходити відповіді на них.

На уроці ви матимете можливість зібрати ще декілька краплинок знань та вдосконалити свої вміння, а також хочеться, щоб кожен із вас знай­шов відповідь на питання, яке вас цікавить сьо­годні на уроці.

Завжди слід пам'ятати слова В. Бєлінського: «Людина боїться тільки того, чого не знає, знан­ням перемагає будь-який страх».

Тож прагнення до знань повинне бути сьо­годні нашим маячком на уроці. На ваших столах лежать різнокольорові смужки, в кінці уроку ми ними скористаємося під час інтерактивної вправи. А зараз ми будемо розв’язувати задачі з теми «Сила тертя».

• Розв'язування задач

Розв'язування якісних задач

Аукціон запитань (кожне запитання оцінюється в один бал). Протягом уроку учитель оцінює роботу учнів, враховуючи набрану кількість балів.

1. Людина, що йде, прискорює ходу. Яка сила спричиняє зміну швидкості людини? (Сила тертя.)

2. На столі лежить стопка з 10 однакових книжок. Що легше: зрушити 5 верхніх або витягнути із стопки 4-ту згори книжку? Поясніть. (Легше витягнути 4- зверху, тому що менша сила тиску.)

3. Чому не розв’язуються шнурки на черевиках? (Тому, що існує сила тертя між шнурками.)

4. Що змінюється зі збільшенням ваги автомобіля: сила тертя чи коефіцієнт тертя? ( Збільшується сила тертя.)

5. Чому головку сиру легше розрізати на шматки міцною ниткою, ніж ножем? (Тому, що менша сила тертя між ниткою і сиром.)

6. З якою метою гімнасти перед виступом натирають долоні рук спеціальною речовиною - тальком? (Щоб зменшити силу тертя ковзання.)

Розв'язування кількісних задач

1. Дерев'яний брусок масою 2кг тягнуть рівномірно на дерев'яній дошці, розташованій горизонтально, за допомогою пружини із жорсткістю 100 Н/м. Визначити подовження пружини. ( Відповідь: 0,06 м)

2. Лижник масою 60 кг, що має наприкінці спуску швидкість 10 м/с, зупиняється через 40 с після завершення спуску. Обчисліть силу й коефіцієнт тертя. ( Відповідь: 15 Н; 0,025)

3. Брусок масою 2 кг тягнуть по горизонтальному столу, прикладаючи горизонтальну силу 6Н. При цьому брусок рухається зі сталою швидкістю. Яким є коефіцієнт тертя між бруском і столом? ( Відповідь: 0,3 )

Цікаві факти про тертя.

• Вогонь з кресала. Можна отримувати вогонь, завдаючи по твердому каменю удари якимось металевим предметом, наприклад, ножем. Такий пристрій з витягання вогню існував з давніх часів і пізніше став називатися «кресалом». Добування вогню кресалом теж супроводжується тертям!

Кресало - це пристосування для отримання вогню, що широко застосовувалося до появи сірників. Воно складається з кресала, «кременя» і трута. Сніп висікаються при ударі кременя про кресало іскор запалює труть.

Кресало (від слова «різати») являє собою смужку сталі з рискою, необхідної для відколювання від кременя дрібних частинок. При цьому температура підвищується до 900-1100 °С, і розігріті частинки спалахують. Це схоже на шліфування сталевого предмета на точильному камені, коли навколо утворюється багато іскор.

Згодом кресало перетворилося на коліщатко з рискою, яке знайшло своє застосування спочатку в вогнепальній зброї, а потім у запальничці.

• Сірники. Перші сірники були винайдені в 1830 році 19-річним французьким хіміком Шарлем Сориа. Це були фосфорні сірники. Ці сірники спалахували навіть від взаємного тертя в коробці і при терті об будь-яку тверду поверхню, наприклад, підошву чобота. Ці сірники не мали запаху, але були шкідливі для здоров'я, оскільки білий фосфор дуже отруйний.

У 1855 році шведський хімік Лундстрем почав використовувати для виробництва сірників нешкідливий червоний фосфор. Такі сірники легко запалювалися об заздалегідь приготовлену поверхню і практично не самозаймалися. Перший «шведський сірник» Лундстрема дійшов практично до наших днів.

• Звук, народжений смичком. При рівномірному русі смичка скрипкова струна захоплюєть­ся ним і натягується. З натягом струни збільшується сила тертя спокою між смичком і струною. Коли сила тертя спокою досягає максимального значення, струна починає просковзувати відносно смичка і набуває коливального руху... Так народжується звук.

• Кататися на ковзанах. žЧому ковзани, з легкістю сковзаючи по поверхні льоду, не сков­зають по поверхні більш гладенького скла? При ковзанні ковзана по льоду виділяється тепло, і лід під ковзаном злегка підтаює, утво­рюючи змащення, що полегшує ковзання. Тому в сильний мороз ковзатися стає складніше — виділюваної енергії недостатньо для того, щоб розтопити лід, а отже створити необхідне змащення.