Параграф 34 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Трение в природе и технике

Сила трения встречается практически везде — в природе и технике. Без трения покоя многие объекты не могли бы удерживаться на поверхности или оставаться в неподвижном состоянии. В природе трение обеспечивает передвижение животных и растений: например, гусеница использует силу трения, чтобы ползти по листу, а некоторые растения с помощью корней закрепляются в почве. У животных органы, такие как лапы или присоски, приспособлены для создания достаточного трения, чтобы передвигаться или удерживаться на поверхности. В технике трение необходимо для работы многих механизмов и устройств, таких как автомобильные колёса, которые соприкасаются с дорогой.

Использование трения в технике

В технике трение часто используется для улучшения сцепления. Например, на шинах автомобилей делают специальные протекторы, которые увеличивают трение и обеспечивают надёжное сцепление с дорогой. Это особенно важно для движения на скользкой или неровной поверхности. Трение позволяет машинам останавливаться, разгоняться и преодолевать повороты без проскальзывания. В железнодорожном транспорте трение между колёсами и рельсами обеспечивает передачу энергии от двигателя к движению поезда. Увеличение трения также применяют в спортивной обуви для улучшения сцепления с поверхностью и предотвращения падений.

Уменьшение силы трения

Иногда возникает необходимость уменьшить силу трения, чтобы повысить эффективность механизмов и снизить износ деталей. Это особенно важно в подшипниках, которые уменьшают трение между движущимися частями машины. Подшипники содержат шарики или ролики, которые катятся между двумя поверхностями, уменьшая силу трения скольжения и заменяя её трением качения. Применение подшипников снижает расход энергии и увеличивает срок службы устройств. Внутренние кольца подшипников прочно закреплены на оси, что предотвращает их проскальзывание. Это особенно важно в автомобильных и промышленных механизмах.

Разновидности подшипников

Подшипники бывают нескольких типов: шариковые, роликовые и игольчатые. Шариковые подшипники используют маленькие металлические шарики для снижения трения и поддержания равномерного вращения. Роликовые подшипники содержат цилиндрические ролики, которые могут выдерживать более высокие нагрузки, чем шариковые. Игольчатые подшипники, в свою очередь, применяются в узких и компактных механизмах, так как занимают меньше места. В зависимости от конструкции и материала подшипники могут уменьшать трение в самых разных устройствах — от велосипедов и автомобилей до сложных промышленных механизмов и оборудования.

Вклад учёных в изучение трения

Одним из первых, кто изучил явление трения и его влияние на движение, был русский учёный Николай Петров. Он провёл серию экспериментов и разработал теорию гидродинамического трения, которая легла в основу современных смазочных технологий. Петров установил, что трение можно регулировать с помощью смазочных материалов, уменьшая сопротивление между поверхностями. Это открытие позволило значительно снизить износ деталей и повысить эффективность работы механизмов. Труды Петрова и других учёных способствовали развитию машиностроения и технологии смазочных материалов.