4.3.Сила трения

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.

Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям.

Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону.

Вот опыт, показывающий, что происходит если действие силы трения мало:

   Возьмем шелковую нить. Привяжем ее конец узлами к какому-либо грузу и дерним за второй конец нити. Узлы развяжутся.

Или еще опыт более сложный для объяснения:

     Возьмем линейку и положим горизонтально на указательные пальцы рук. Не торопясь перемещаем пальцы к центру линейки. Почему линейка двигается то по одному, то по другому пальцу?

Ответ: Сила давления со стороны линейки на пальцы изменяется при движении. Стало быть изменяется и сила трения между пальцами и линейкой. Если один палец расположен ближе к центру то на него сила давления действует больше. Между ним и линейкой действует большая сило давления следовательно перемещается второй палец и т.д.[7]

4.4.Закон Бернулли

Согласно закону Бернули полное давление в установившемся потоке жидкости(газа) остается постоянным вдоль этого потока.  Полное давление состоит из весового, статического и динамического давления. Из закона Бернулли  следует,  что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, т.е. динамического давления, статическое давление падает.  Закон Бернулли справедлив и для ламинарных потоков газа. Явление понижения давления при увеличении скорости   потока  лежит  в  основе работы различного рода расходомеров, водоструйных и пароструйных насосов.

Данный опыт прямое следствие вышеизложенного закона:

·        Возьмите стеклянную воронку вместимостью 80-100 см3, вставьте ее в отверстие резиновой пробки, находящийся на патрубке пылесоса. Включите пылесос и на ладони поднесите к воронке шарик от настольного тенниса (возможно, шарик внутри воронки надо будет приподнять). Хотя поток воздуха идет через воронку наружу, шарик поднимется к верхней части раструба и прочно удержится там. Почему? Ответ: Явление объясняется законом Бернулли. При продувании воздуха скорость его движения между стенками воронки и шарика больше чем у основания конуса. А где скорость меньше, там давление больше. Следовательно, давление воздуха на основании конуса больше. Это давление удерживает его в раструбе воронки.[4]

Заключение

Экспериментальный метод дает возможность установить причинно-следственные связи между явлениями, а также между величинами, характеризующими свойства тел и явлений. Он дает возможность выяснить кинетику, динамику процессов и их энергетическую сущность.[2]

Элементами экспериментального метода исследования в научном познании являются наблюдение, сравнение, измерение и собственно сам эксперимент.[3]

Как метод исследования эксперимент имеет свои сильные и слабые стороны. Сильная сторона эксперимента заключается в том, что он позволяет получать явление в “чистом виде”, исключать влияние на изучаемое явление побочных факторов, изучать его в разных условиях, останавливать исследуемый процесс на любой стадии и повторять любое число раз, изучать предмет с большей тщательностью, расчленять его на отдельные части и выделять интересующие нас стороны.[5]

Этим достигается глубина исследования сущности явлений и законов природы, повышается доказательность выводов, которые могут быть сделаны на основе эксперимента.[8]

Содержанием учебного эксперимента являются: а) изучение явлений, особенностей их протекания в определенных условиях; б) изучение причинно-следственных связей между явлениями и функциональной зависимости между величинами, характеризующими явления и свойства тел (например, зависимости температуры кипения от давления); в) изучение и сравнение свойств вещества в различных состояниях (например, упругости, пластичности) и свойств физических полей (например, движение тел в поле тяготения); г) иллюстрация законов, сформулированных на основе опытов или в результате логических умозаключений, опирающихся на общетеоретические положения или метод индукций; д) определение констант (например, электромеханического эквивалента); е) изучение и испытание приборов (например, испытание электромагнитного реле и фотореле, генератора электромагнитных волн).[2]

Список использованных источников

1. Стоцкий Л.Р. Физические величины и их единицы. Справочник: Книга для учителя. — М.: Просвещение, 1984.-409 с..

2. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. — М.: Высшая школа, 1980.-325 с..

3. Крутов В.И., Грушко И.М., Попов В.В. и др. Основы научных исследований: Учеб. для технических вузов. — М.: Высшая школа, 1989.-378 с..

4. Занимательные опыты по физике в 6-7 классах средней школы. Л.А.Горев. М.: “Просвещение”, 1985.-123 с..

5. Занимательная физика. Я.И. Перельман.  М.: “Наука”, 1991.-269 с..

6. Сборник по методике и технике физического эксперимента. Под ред.  Н.В. Алексеева. М.: “Академия”, 1960.-288 с.. 

7. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы.  Под ред. С.Е.Каменецкого, Н.С.Пурышевой. М.: «Академия», 2000.-320 с.. 

8. Т.И.Трофимова. “Курс физики”, изд. «Высшая школа», М., 1999г.-365 с..

9. Эксперимент в физике. Физический практикум.   Шутов В.И., Сухов В.Г., Подлесный Д.В. М.: Физматлит, 2005. - 184с.. 

10. Гелясин А. Е. Мысленный эксперимент в физике.  2007.–301 С.. 

11. Великие эксперименты в физике. Г. Липсон. Издательство «Мир», 1972.-215 с..

12. Д.Р. Джадд. Г. Вышецки. Цвет в науке и технике. Москва. 1978 г.-344 с..

13. Справочник по физике. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. Издательство «Наука» 2-е издание. 1985.-512 с..

14. Физика. Струков Б.А. . Под редакцией Струкова Б.А. . 2011.- 304 с..

15. Савельев И.В.. Курс физики в 3 томах. Том 1. «Механика и молекулярная физика». Издание 4-е, стереотип.- М: Лань, 2008.-354 с..

30