Задача Задача №3761346
А
А
Краткий конспект §28–§36
(по распространённой нумерации: §28–§30 — трение, §31–§36 — давление)
§28. Сила трения
- Сила трения возникает при соприкосновении тел и мешает их относительному движению.
- Направлена против движения тела.
- Причины: неровности поверхностей и притяжение молекул.
- Различают трение скольжения и качения. Трение качения обычно меньше.
- Зависит от поверхности и силы давления, но почти не зависит от площади соприкосновения.
- Уменьшают трение смазкой, полировкой, подшипниками; увеличивают — шипами, протектором, шероховатостью.
Рисунок:
Fтяги →
┌─────────┐
│ брусок │
└─────────┘
← Fтр
═══════════════
§29. Трение покоя
- Трение покоя действует, когда тело ещё стоит, но к нему приложена сила, стремящаяся сдвинуть его.
- Оно уравновешивает приложенную силу: пока тело не движется,
\(F_{\text{тр. покоя}}=F_{\text{приложенная}}\). - У трения покоя есть максимальное значение. Когда внешняя сила его превышает, тело начинает двигаться.
- Пример: тяжёлый шкаф не сдвигается, пока толкаешь слабо.
Рисунок:
F → [ тяжёлый ящик ] ← Fтр. покоя
пока F ≤ Fmax — ящик стоит
§30. Трение в природе и технике
- Трение полезно: ходьба, движение колёс, торможение, работа ремней, узлы.
- Трение вредно: изнашивает детали, нагревает механизмы, уменьшает КПД.
- Способы уменьшения: смазка, гладкие поверхности, подшипники.
- Способы увеличения: шины с протектором, тормозные колодки, шероховатые покрытия.
Рисунок:
полезное трение: подошва ──► не скользит
вредное трение: деталь ──► нагревается и изнашивается
§31. Давление. Единицы давления
- Давление — сила, действующая перпендикулярно поверхности, отнесённая к площади этой поверхности: \[ p=\frac{F}{S} \]
- Единица давления — паскаль:
\[ 1\ \text{Па}=1\ \frac{\text{Н}}{\text{м}^2} \] - Чем больше сила и меньше площадь, тем больше давление.
- \(1\ \text{кПа}=1000\ \text{Па}\).
Рисунок:
F ↓ F ↓
┌───┐ ┌───────┐
│ S │ │ S │
└───┘ └───────┘
p больше p меньше
§32. Способы уменьшения и увеличения давления
- Увеличить давление: увеличить силу или уменьшить площадь.
- Примеры: нож, шило, гвоздь, игла, шипы.
- Уменьшить давление: уменьшить силу или увеличить площадь.
- Примеры: лыжи, широкие шины, фундамент, гусеницы трактора.
- Всё следует из формулы \(p=F/S\).
Рисунок:
тонкий каблук — большое p лыжи — маленькое p
│ ═════════
███ / \
§33. Давление газа
- Молекулы газа непрерывно движутся и ударяются о стенки сосуда — так создаётся давление газа.
- Газ давит по всем направлениям.
- При сжатии газа его давление увеличивается, при расширении — уменьшается.
- При нагревании молекулы движутся быстрее, давление газа возрастает.
Рисунок:
поршень →
┌────────────────┐
│ • • • • │
│ • • • • │ ← молекулы ударяют о стенки
└────────────────┘
§34. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля
- Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку жидкости или газа без изменения.
- Жидкости и газы передают давление по всем направлениям.
- Это объясняется подвижностью молекул.
- Применение: гидравлический пресс, домкрат, тормоза, пневматические устройства.
Рисунок:
давление на поршень ↓
┌──────────────┐
│ • → • → • │
│ • ← • → • │
└──●───●───●───┘
струи во все стороны
§35. Давление в жидкости и газе
- Давление жидкости на глубине \(h\): \[ p=\rho gh \] где \(\rho\) — плотность жидкости, \(g\approx10\ \text{Н/кг}\), \(h\) — глубина от свободной поверхности.
- Давление зависит только от плотности жидкости и глубины.
- Оно не зависит от формы сосуда и площади дна.
- На одной и той же глубине давление одинаково.
- Если учитывать атмосферу, полное давление:
\[ p_{\text{полн}}=p_{\text{атм}}+\rho gh \]
Проверка: для воды \(\rho=1000\ \text{кг/м}^3\), \(h=2\ \text{м}\): \[ p=1000\cdot10\cdot2=20000\ \text{Па}=20\ \text{кПа}. \]
Рисунок:
свободная поверхность
────────────────────
│ │ │
│ h │ │
│ │ │
└────────┴─────────┘
на глубине h: p = ρgh
§36. Сообщающиеся сосуды
- Сообщающиеся сосуды — сосуды, соединённые между собой ниже уровня жидкости.
- В сообщающихся сосудах однородная жидкость в покое устанавливается на одном уровне.
- Причина: на одной глубине давление должно быть одинаковым.
- Если жидкости разные, то уровень менее плотной жидкости будет выше.
- Применение: чайник, водопровод, шлюз, фонтан, водомерное стекло.
Рисунок:
┌───┐ ┌───┐
│ │ │ │
│ └───────┘ │
│ │
└───────────────┘
уровни одинаковы
Как решать похожие задачи
- Для твёрдого тела: \(p=F/S\), сила — перпендикулярно поверхности.
- Для жидкости: \(p=\rho gh\), \(h\) — глубина от свободной поверхности.
- В сообщающихся сосудах с одной жидкостью уровни одинаковы.
