Природничі науки. 5 клас. Засєкіна

§ 17. Досліджуємо тертя й опір

Що перешкоджає рухові?

1. Посунь із місця книжку, стілець, стіл. Тобі щоразу доводиться прикладати різну силу, чи не так? Із чим це пов’язано?

2. Поклади гумку на лінійку й поступово піднімай лінійку (мал. 17.1). В якийсь момент гумка почне сповзати з лінійки. Поміркуй, яка сила втримувала гумку і що відбулося, коли гумка почала ковзати.

Мал. 17.1. Що тримає? Чому сповзає?

3. Пересувай книжку по парті. Поклади її на олівці й так само посунь. Чи щось змінилося? Можеш пояснити?

Мал. 17.2. Штовхай-коти

4. Спостерігай за зануренням тіл різної форми в рідинах різної в’язкості: воді, олії, прозорому шампуні. Для досліду візьми кульки, скріпки, монети.

Мал. 17.3. Спостерігай за рухом у рідинах

Чому важко зрушити тяжкі речі?

Ти, мабуть, уже здогадуєшся, що річ у терті. Воно завжди протидіє руху тіл. Навіть тіла, що перебувають у спокої, зазнають тертя, яке так і називають — тертя спокою.

Розрізняють три види тертя: ковзання, спокою і кочення (мал. 17.4).

Мал. 17.4. Які види тертя зображено?

Взаємодію, яка виникає в місці дотику двох тіл і перешкоджає їхньому руху одне відносно другого, називають тертям.

У досліді 2 саме тертя спокою втримувало гумку на лінійці. Це тривало допоки гумка не опинилася на такій висоті, що сила тяжіння переважила силу тертя спокою, й гумка зрушила з місця. Тертя спокою втримує вбиті цвяхи, заважає розв’язуванню шнурків. Водночас завдяки тертю спокою ми можемо ходити, з кожним кроком зчіплюючись та відштовхуючись від поверхні.

Сила тертя спокою спрямована вздовж поверхні тіл, що контактують, протилежно до сили, яка намагається зрушити одне тіло поверхнею іншого, й дорівнює їй.

Дослід 3 підтвердив, що сила тертя кочення, яка виникає, коли кругле тіло (куля, циліндр, колесо тощо) котиться поверхнею іншого тіла, значно менша за силу тертя ковзання.

Сили тертя кочення і ковзання завжди спрямовані в бік, протилежний до напрямку руху.

Чи існує тертя в рідинах і газах?

Якого висновку тобі вдалося дійти в досліді 4? Очікувано, що чим густіша рідина, то більший опір вона чинить кульці.

Найяскравіше явище, яке спричинене тертям у повітрі — зоряний дощ (мал. 17.5).

Мал. 17.5. Зоряний дощ

Хоча насправді жодна зоря не «дощить». Просто на орбіті Землі трапляються місця, де особливо багато метеороїдів — твердих уламків космічних тіл. Вони на величезній швидкості потрапляють в атмосферу Землі та зазнають такого тертя, що переважно згоряють дотла, утворюючи слід на небі. Деякі уламки можуть згоріти не повністю й упасти на поверхню. Їх називають метеоритами.

Мал. 17.6. Тертя під контролем

Тертя в рідинах і газах спричиняє також й інші явища: течії, завихрення, коловороти тощо. Усі рослини й тварини, які мешкають й пересуваються у воді та в повітрі пристосувалися до цих особливостей: риби зменшують тертя завдяки слизу; птахи літають, тримаючись на завихреннях повітря, що виникають під поверхнею крил...

1. Назви види тертя. Наведи приклади кожного виду тертя.

2. Виміряй і порівняй сили тертя ковзання і кочення. Дотримуйся такої послідовності дій:

  • Зачепи динамометр за гачок дерев’яного бруска й повільно потягни динамометр (мал. 17.7, а). У певний момент — коли силу тертя спокою буде подолано — брусок зрушить із місця. Продовжуй рівномірно тягнути брусок, щоби стрілка динамометра не рухалася. Запиши покази динамометра (це і є значення сили тертя ковзання).
  • Підклади під брусок олівці й виконай ті самі дії. Запиши покази динамометра.
  • Порівняй сили тертя ковзання і кочення.
  • Поклади на брусок тягарці або ще один брусок (мал. 17.7, б) і перевір, чи залежить сила тертя від маси бруска.
  • Перевір, чи залежить сила тертя ковзання бруска від матеріалу поверхні. Для цього поклади на поверхню (парту) шматок шорсткої тканини (17.7 в).

Мал. 17.7. Чи впливає маса на тертя?

3. Досліди (вдома або в класі) підошви взуття (мал. 17.8). Параметри для спостереження і порівняння визнач самостійно.

Мал. 17.8. Яке взуття найбільш ковзке?