Номер 174, страница 31 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах - номер 174, страница 31.

Условие.

174. При отсутствии смазки подшипники автомашины сильно нагреваются. Почему при достаточной смазке этого явления не происходит?

Решение.

Нагрев подшипников при отсутствии смазки происходит из-за силы трения. Когда детали подшипника вращаются, они трутся непосредственно друг о друга. Это так называемое сухое трение, которое имеет большую величину. Работа, совершаемая против силы трения, преобразуется во внутреннюю энергию, что приводит к выделению большого количества тепла и, как следствие, к сильному нагреву деталей.

При наличии достаточного количества смазки между трущимися поверхностями образуется тонкая масляная пленка. Эта пленка разделяет металлические детали, и сухое трение между ними заменяется на жидкое (вязкое) трение между слоями самой смазки. Сила жидкого трения значительно меньше силы сухого трения. Вследствие этого работа против силы трения уменьшается, и выделяется гораздо меньше тепла.

Кроме того, смазка выполняет и вторую важную функцию – она отводит тепло. Циркулируя, смазочный материал поглощает то небольшое количество тепла, которое все же выделяется, и переносит его от подшипника, рассеивая в окружающую среду. Это эффективно предотвращает перегрев механизма.

Ответ: При достаточной смазке между трущимися поверхностями подшипника образуется масляная пленка, которая заменяет высокое сухое трение на гораздо более низкое жидкое трение, что резко снижает количество выделяемого тепла. Также смазка отводит образующееся тепло от подшипника, предотвращая его перегрев.