Номер 357, страница 45 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Взаимодействие тел. 15. Сила трения. Виды трения. Трение в природе и технике - номер 357, страница 45.

Решение.

Вращающиеся части механизмов, такие как валы и оси, устанавливают на шарикоподшипниках для того, чтобы кардинально уменьшить трение. Это достигается за счет замены одного вида трения на другой.

Когда вал вращается непосредственно в отверстии опоры (такая конструкция называется подшипником скольжения), между их поверхностями возникает трение скольжения. Эта сила трения достаточно велика, что приводит к нескольким негативным последствиям:

1. Значительные потери энергии. Часть энергии, предназначенной для вращения механизма, тратится на преодоление силы трения и преобразуется в тепло.

2. Износ деталей. Постоянное трение приводит к истиранию контактирующих поверхностей, что со временем выводит узел из строя.

3. Сильный нагрев. Выделяющееся тепло может вызвать перегрев механизма, деформацию деталей или потребовать специальных систем охлаждения.

Шарикоподшипник решает эти проблемы, заменяя трение скольжения на трение качения. В шарикоподшипнике между вращающимся внутренним кольцом (насаженным на вал) и неподвижным наружным кольцом (установленным в корпусе) находятся шарики. При вращении вала шарики катятся по дорожкам колец. Сила трения качения при тех же условиях в десятки и даже сотни раз меньше силы трения скольжения.

Таким образом, использование шарикоподшипников позволяет значительно снизить потери на трение, уменьшить износ деталей и нагрев, а также повысить общую эффективность и долговечность механизма.

Ответ: Вращающиеся части механизмов ставят на шарикоподшипниках, чтобы заменить значительно большую по величине силу трения скольжения на гораздо меньшую силу трения качения. Это позволяет уменьшить износ деталей, снизить потери энергии и предотвратить сильный нагрев механизма.