Номер 4, страница 113 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. Параграф 34. Трение в природе и технике. Глава 2. Взаимодействие тел - номер 4, страница 113.

Условие.

4. Вспомните случаи, когда вам необходимо было увеличивать или уменьшать силу трения. Как вы это делали?

Решение.

Решение 2.

Вспомните случаи, когда вам необходимо было увеличивать или уменьшать силу трения. Как вы это делали?

Сила трения является фундаментальным явлением, которое может быть как полезным, так и вредным. В повседневной жизни и технике мы постоянно сталкиваемся с необходимостью управлять силой трения.

Случаи, когда необходимо увеличивать силу трения:

• Ходьба по скользкой поверхности (например, по льду). Чтобы не упасть, нужно увеличить трение между подошвой обуви и льдом. Для этого можно посыпать дорожку песком или солью. Песок увеличивает шероховатость поверхности, а соль плавит лед. Также используется обувь со специальным протектором, увеличивающим коэффициент трения.

• Торможение транспортных средств (автомобиль, велосипед). Для эффективной остановки необходимо большое трение между тормозными колодками и диском (или ободом колеса). Это достигается за счет использования материалов с высоким коэффициентом трения и сильного прижатия колодок к диску (увеличение силы нормальной реакции $N$), так как сила трения скольжения пропорциональна этой силе: $F_{тр} = \mu N$.

• Удержание предметов в руках. Чтобы предмет не выскользнул, мы сжимаем его, увеличивая силу нормальной реакции и, соответственно, силу трения покоя. В спорте, например, в тяжелой атлетике или гимнастике, спортсмены используют магнезию (тальк), чтобы подсушить руки и увеличить коэффициент трения.

• Сцепление колес с дорогой. Для безопасного движения автомобиля необходимо хорошее сцепление шин с дорожным покрытием. Зимой для этого используют зимние или шипованные шины, которые имеют специальный рисунок протектора и состав резины для увеличения трения на снегу и льду.

Случаи, когда необходимо уменьшать силу трения:

• Движение частей механизмов. В двигателях, редукторах и других машинах трущиеся детали смазывают маслом или другими смазочными материалами. Смазка создает тонкий слой между поверхностями, заменяя сухое трение (трение скольжения) на значительно меньшее жидкостное (вязкое) трение. Это снижает износ деталей и потери энергии.

• Перемещение тяжелых предметов. Чтобы сдвинуть тяжелый шкаф, под его ножки можно подложить что-то скользкое (например, куски пластика) или использовать тележку на колесах. Колеса заменяют трение скольжения на гораздо меньшее трение качения.

• Катание на лыжах, коньках или санках. Лыжи натирают специальной мазью (воском), чтобы уменьшить трение о снег. Лезвия коньков очень гладкие и тонкие, что при давлении на лед создает тонкий слой воды, работающий как смазка.

• Открытие и закрытие двери. Если дверные петли скрипят, это означает, что трение в них велико. Их смазывают маслом, чтобы уменьшить трение и избавиться от скрипа.

Ответ: Для увеличения силы трения используются материалы с высоким коэффициентом трения, увеличивается шероховатость поверхностей или увеличивается сила, прижимающая поверхности друг к другу (например, при торможении). Для уменьшения трения используют смазочные материалы, заменяют трение скольжения трением качения (используя колеса, ролики, подшипники) или шлифуют и полируют поверхности.

5. Зачем в машинах используют подшипники?

Подшипники являются важнейшими компонентами многих машин и механизмов, особенно тех, где есть вращающиеся части (валы, оси). Их основное назначение — уменьшение силы трения между неподвижной и вращающейся частями механизма, а также передача нагрузок.

Принцип действия большинства подшипников (например, шариковых или роликовых) основан на замене трения скольжения на трение качения. Трение качения, возникающее при перекатывании шариков или роликов между двумя поверхностями, на порядки меньше, чем трение скольжения, которое возникло бы при прямом контакте вращающегося вала и неподвижного корпуса.

Использование подшипников преследует несколько ключевых целей:

1. Снижение потерь энергии. Уменьшая трение, подшипники сокращают количество энергии, которая бесполезно преобразуется в тепло. Это повышает коэффициент полезного действия (КПД) машины, делая ее более эффективной и экономичной.

2. Уменьшение износа и увеличение срока службы. Без подшипников вращающиеся валы быстро истирали бы свои опоры, что привело бы к быстрому выходу механизма из строя. Подшипники принимают на себя основную нагрузку и износ, при этом их самих можно легко заменить, что значительно продлевает жизнь всей машины.

3. Обеспечение точности и стабильности вращения. Подшипники фиксируют вал в определенном положении, предотвращая его биение и смещение под нагрузкой. Это критически важно для точных приборов и высокоскоростных механизмов.

4. Восприятие нагрузок. Подшипники конструируются так, чтобы выдерживать определенные нагрузки, действующие на вал: радиальные (перпендикулярные оси вращения) и осевые (вдоль оси вращения).

Ответ: В машинах используют подшипники для замены трения скольжения на значительно меньшее трение качения. Это позволяет снизить потери энергии на трение, уменьшить износ деталей, увеличить срок службы механизмов и обеспечить точное и стабильное вращение валов.

6. Опиши...

Текст вопроса является неполным. Пожалуйста, предоставьте полный текст вопроса для предоставления ответа.

Ответ: Невозможно дать ответ, так как вопрос сформулирован не до конца.