Задание 3, страница 110 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 3

1. Выберите в тексте параграфа примеры учета силы трения в технике.

2. Приведите по два примера силы трения, приносящих пользу или вред, и способах их изменения.

1. Поскольку текст конкретного параграфа не предоставлен, в ответе будут приведены общие примеры из области техники, которые иллюстрируют, как учитывается сила трения.

В технике силу трения постоянно учитывают как при проектировании, так и при эксплуатации различных устройств и машин. Инженеры стремятся либо уменьшить трение, если оно вредно, либо увеличить, если оно полезно.

Примеры учета силы трения в технике:

• Уменьшение вредного трения. Чтобы уменьшить износ движущихся частей механизмов (например, в двигателях, редукторах) и снизить потери энергии, трущиеся поверхности смазывают. Для этого используют жидкие (масла) и твердые (графит) смазки. Также для уменьшения трения заменяют трение скольжения на трение качения, используя шариковые и роликовые подшипники. Для снижения трения о воздух или воду (что тоже является силой трения) транспортным средствам — автомобилям, самолетам, ракетам, подводным лодкам — придают обтекаемую (аэродинамическую или гидродинамическую) форму.

• Использование полезного трения. Трение необходимо для работы тормозов любого вида транспорта. Конструкторы подбирают специальные фрикционные материалы для тормозных колодок и дисков, которые имеют высокий коэффициент трения и выдерживают высокие температуры. Протекторы на шинах автомобилей и велосипедов делают специально для увеличения силы трения с дорогой, что обеспечивает хорошее сцепление и управляемость. Также сила трения используется в ременных передачах и фрикционных муфтах для передачи вращательного движения.

Ответ: Примеры учета силы трения в технике включают: использование смазок и подшипников для уменьшения трения и износа деталей; придание транспортным средствам обтекаемой формы для снижения сопротивления среды; применение специальных материалов в тормозных системах и создание рельефных протекторов на шинах для увеличения силы трения.

2. Сила трения может быть как полезной, так и вредной. В зависимости от задачи, ее стремятся увеличить или уменьшить.

Примеры полезной силы трения:

• Ходьба и движение. Сила трения покоя, возникающая между подошвой нашей обуви и поверхностью земли, позволяет нам отталкиваться от нее и двигаться вперед. Без трения ноги бы проскальзывали, и мы не смогли бы идти.
Способ изменения: Чтобы увеличить полезное трение, на подошву обуви наносят рельефный рисунок (протектор). В гололед для увеличения трения скользкие тротуары посыпают песком, что увеличивает коэффициент трения $\mu$.

• Торможение транспортных средств. Работа тормозов основана на силе трения скольжения между тормозными колодками и тормозным диском (или барабаном). Эта сила замедляет вращение колеса, что приводит к остановке транспорта.
Способ изменения: Чтобы увеличить тормозную силу $F_{тр} = \mu N$, используют материалы с высоким коэффициентом трения $\mu$ и увеличивают силу прижатия колодок к диску $\text{N}$.

Примеры вредной силы трения:

• Износ деталей механизмов. Постоянное трение между движущимися частями машин и механизмов (например, валов в подшипниках, поршня в цилиндре двигателя) приводит к их нагреву и постепенному разрушению (износу), что снижает срок их службы.
Способ изменения: Для уменьшения трения и износа применяют смазочные материалы (масло, солидол), которые создают тонкий слой между поверхностями и снижают коэффициент трения $\mu$. Также заменяют трение скольжения на значительно меньшее трение качения с помощью подшипников.

• Сопротивление воздуха при движении. Автомобиль, самолет или даже велосипедист при движении испытывают сопротивление воздуха, которое является разновидностью силы трения. На преодоление этой силы тратится значительная часть энергии двигателя или усилий человека.
Способ изменения: Для уменьшения сопротивления воздуха транспортным средствам придают обтекаемую (аэродинамическую) форму, что снижает силу сопротивления и позволяет экономить топливо.

Ответ:
Два примера полезного трения: 1) трение покоя между подошвой обуви и землей, позволяющее ходить (увеличивается рельефной подошвой); 2) трение в тормозах, останавливающее транспорт (увеличивается выбором материалов и силой прижатия).
Два примера вредного трения: 1) износ деталей в механизмах (уменьшается смазкой и подшипниками); 2) сопротивление воздуха при движении транспорта (уменьшается приданием обтекаемой формы).