СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1.Теоретические аспекты: что такое трение?
1.1 Историческая справка.
1.2. Трение покоя.
1.3. Трение скольжения.
1.4. Трение качения.
1.5. Природа силы трения
1.6. Роль сил трения.
Глава 2. Что помогает уменьшить скольжение?
2.1. Домашние опыты с изменением качества подошвы обуви.
2.2. Специальные виды обуви с антискользящим эффектом .
2.3. Материалы против скольжения.
Заключение
Приложение
Список литературы
Введение
Зима. Какое прекрасное время года! Многие говорят, что зимой скучно. На мой взгляд, это не так. Все вокруг покрывается легким пушистым снежком, на крышах домов появляются сосульки, а воздух становится свежим, хотя и холодным. Под ногами хрустит искрящийся снег, в лицо тебе дует свежий ветерок, ты скатываешься с горки, и ветер свистит у тебя в ушах… Ничто не сравнится с теми ощущениями, которые получаешь, когда скатываешься с ледяной горки. Аж дух захватывает! Все было бы прекрасно, если бы не но. Но, каждый год с наступлением зимы многие люди обращаются в травмпункты, больницы с ушибами, переломами. Всему виной скользкая обувь, в которой приходится ходить: по льду, по раскатанным тропинкам, дорожкам. Люди придумывают разные способы, чтобы не скользить по льду или накатанному снегу. СМИ, телевидения часто сообщают, что количество обращений в поликлиники, травмпункты остается неизменным год от года.
Поэтому я решил провести исследование на тему: какой должна быть подошва обуви, чтобы в ней не было скользко зимой.
Актуальность проблемы. Явление трения встречается в нашей жизни очень часто. Все движения соприкасающихся тел друг относительно друга всегда происходит с трением. Сила трения всегда влияет в большей или меньшей степени на характер движения
Я провел анкетирование среди одноклассников, учителей и родственников. Результат получился следующим: 100% опрошенных не любят гололёд и боятся упасть, 46 % падали, а 15 % обращались в больницу по поводу травм, полученных в результате падения, 80 % считают, что рекомендации по выбору подошвы, обуви для передвижения во время гололеда необходимы, 90% подтвердили актуальность данного исследования.
Цель исследования: экспериментальным путем выяснить, обувь с какой подошвой безопаснее использовать в зимнее время года.
Задачи исследования:
1.выяснить, отчего возникает скольжение и что противодействует скольжению;
2.определить, какие материалы могут уменьшать скольжение;
3.разработать практические рекомендации для безопасного передвижения по скользкой поверхности
Гипотеза исследования: если подошва обуви будет покрыта материалами, уменьшающими скольжение и на подошве обуви будут острые шипы, препятствующие скольжению, то передвигаться по скользкой поверхности будет более безопасно.
Методы исследования:
Теоретические: сопоставление, сравнение, анализ.
Эмпирические: изучение литературы, других источников информации, эксперимент, наблюдение, анкетирование, беседа.
План проведения исследования
Изучение общественного мнения.
Поиск и изучение информации в литературе, Интернете.
Встречи со специалистами по обуви в нашей деревне.
Проведение экспериментальных исследований с различными видами обуви, с разными типами подошв.
Выработка рекомендаций для безопасного передвижения по скользкой поверхности.
Практическая значимость состоит в применении зависимости силы трения от силы реакции опоры, от свойств соприкасающихся поверхностей, от скорости движения в природе. Также необходимо это учитывать в технике и в быту.
ГЛАВА 1.
1.1.Историческая справка
1500 год. Великий итальянский художник, скульптор и ученый Леонардо да Винчи проводил странные опыты, чем удивлял своих учеников.
Он таскал по полу, то плотно свитую веревку, то ту же веревку во всю длину. Его интересовал ответ на вопрос: зависит ли сила трения скольжения от величины площади соприкасающихся в движении тел? Механики того времени были глубоко убеждены, что чем больше площадь касания, тем больше сила трения. Они рассуждали примерно так, что чем больше таких точек, тем больше сила. Совершенно очевидно, что на большей поверхности будет больше таких точек касания, поэтому сила трения должна зависеть от площади трущихся тел.
Леонардо да Винчи усомнился и стал проводить опыты. И получил потрясающий вывод: сила трения скольжения не зависит от площади соприкасающихся тел. Попутно Леонардо да Винчи исследовал зависимость силы трения от материала, из которого изготовлены тела, от величины нагрузки на эти тела, от скорости скольжения и степени гладкости или шероховатости их поверхности. Он получил следующие результаты:
1. От площади не зависит.
2. От материала не зависит.
3. От величины нагрузки зависит (пропорционально ей).
4. От скорости скольжения не зависит.
5. Зависит от шероховатости поверхности.
1699 год. Французский ученый Амонтон в результате своих опытов так ответил на те же пять вопросов. На первые три - так же, на четвертый - зависит. На пятый - не зависит. Получалось, и Амонтон подтвердил столь неожиданный вывод Леонардо да Винчи о независимости силы трения от площади соприкасающихся тел. Но в то же время он не согласился с ним в том, что сила трения не зависит от скорости скольжения; он считал, что сила трения скольжения зависит от скорости, а с тем, что сила трения зависит от шероховатостей поверхностей, не соглашался.
В течение восемнадцатого и девятнадцатого веков насчитывалось до тридцати исследований на эту тему. Их авторы соглашались только в одном - сила трения пропорциональна силе нормального давления, действующей на соприкасающиеся тела. А по остальным вопросам согласия не было. Продолжал вызывать недоумение даже у самых видных ученых экспериментальный факт: сила трения не зависит от площади трущихся тел.
1748 год. Действительный член Российской Академии наук Леонард Эйлер опубликовал свои ответы на пять вопросов о трении. На первые три - такие же, как и у предыдущих, но в четвертом он согласился с Амонтоном, а в пятом - с Леонардо да Винчи.
1779 год. В связи с внедрением машин и механизмов в производство назрела острая необходимость в более глубоком изучении законов трения. Выдающийся французский физик Кулон занялся решением задачи о трении и посвятил этому два года.. Кулон на все вопросы ответил - да. Общая сила трения в какой-то малой степени все же зависит от размеров поверхности трущихся тел, прямо пропорциональна силе нормального давления, зависит от материала соприкасающихся тел, зависит от скорости скольжения и от степени гладкости трущихся поверхностей. В дальнейшем ученых стал интересовать вопрос о влиянии смазки, и были выделены виды трения: жидкостное, чистое, сухое и граничное.
1.2. Трение покоя
Для того чтобы выяснить сущность этого явления, можно провести несложный эксперимент. Положим брусок на наклонную доску. При не слишком большом угле наклона доски брусок может остаться на месте. Что будет удерживать его от соскальзывания вниз? Трение покоя.
Прижмем свою руку к лежащей на столе тетради и передвинем ее. Тетрадь будет двигаться относительно стола, но покоиться по отношению нашей ладони. С помощью чего мы заставили эту тетрадь двигаться? С помощью трения покоя тетради о руку. Трение покоя перемещает грузы, находящиеся на движущейся ленте транспортера, препятствует развязыванию шнурков, удерживает гвозди, вбитые в доску, и т. д.
Сила трения покоя может быть разной. Она растет вместе с силой, стремящейся сдвинуть тело с места. Но для любых двух соприкасающихся тел она имеет некоторое максимальное значение, больше которого быть не может. Например, для деревянного бруска, находящегося на деревянной доске, максимальная сила трения покоя составляет примерно 0,6 от его веса. Приложив к телу силу, превышающую максимальную силу трения покоя, мы сдвинем тело с места, и оно начнет двигаться. Трение покоя при этом сменится трением скольжения.
1.3. Трение скольжения
Из-за чего постепенно останавливаются санки, скатившиеся с горы? Из-за трения скольжения. Почему замедляет свое движение шайба, скользящая по льду? Вследствие трения скольжения, направленного всегда в сторону, противоположную направлению движения тела. Причины возникновения силы трения:
1) Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел. Даже те поверхности, которые выглядят гладкими, на самом деле всегда имеют микроскопические неровности (выступы, впадины). При скольжении одного тела по поверхности другого эти неровности зацепляются друг за друга и тем самым мешают движению;
2) межмолекулярное притяжение, действующее в местах контакта трущихся тел. Между молекулами вещества на очень малых расстояниях возникает притяжение. Молекулярное притяжение проявляется в тех случаях, когда поверхности соприкасающихся тел хорошо отполированы. Так, например, при относительном скольжении двух металлов с очень чистыми и ровными поверхностями, обработанными в [link]
