Конспект урока по физике Суд над трением

Тема занятия: Суд над трением.

Цели занятия:

1.Образовательные: в увлекательной форме закрепить, расширить и углубить знания обучающихся по теме «Трение», показать их широкое использование в жизни; в яркой образной форме показать «вредность» и «полезность» трения;

2.Развивающие: развивать судебную культуру поведения в ходе выполнения ролевой игры - суда над физическим явлением;

3.Воспитательные: воспитывать интерес к предмету; трудолюбие и настойчивость в достижении цели; пробудить у обучающихся стремление к творчеству, помочь это творчество пробудить.

Секретарь: Встать! Суд идёт!

Судья: Сегодня слушается дело №4 по обвинению Трения. Оно обвиняется во многих каверзных деяниях. Мы сегодня должны обстоятельно разобраться - полезно или вредно Трение; справедливо и беспристрастно выслушать показания свидетелей и вынести справедливый приговор.

Ввести подсудимого. Установим его личность. Подсудимый, ваша фамилия, имя, отчество.

Трение: Трение физическое.

Судья: Подсудимое Трение, ваша биография.

Трение: Впервые изучал законы трения Леонардо да Винчи ещё в 1530 году, но результаты его исследований не были опубликованы. Независимо от него эти законы были переоткрыты французским физиком Шарлем Кулоном. Несмотря на простоту основных законов трения, явление это весьма сложное и открытие новых закономерностей, связанных с трением, продолжается и в настоящее время.

Судья: Подсудимое Трение, что вы собой представляете?

Трение: Я явление физическое. Представляю собой явление взаимодействия между различными соприкасающимися телами, препятствующее их относительному перемещению по касательной к поверхности соприкосновения тел.

Я бываю сухим и жидким.

Сухое или внешнее трение - трение между сухими поверхностями движущихся тел.

Жидкое или внутреннее (вязкое) трение - трение между поверхностью твёрдого тела и жидкостью или газом, а также между различными слоями жидкости или газа.

Судья: Есть ли вопросы к подсудимому Трению у обвинения?

Обвинитель: Да, ваша честь. Уважаемый суд! Присяжные заседатели! Все присутствующие! Подсудимое Трение скрыло от суда тот факт, что у него много фамилий, а именно: Трение Покоя, оно же Трение Скольжения, оно же Трение Качения. Подсудимое Трение, как вы объясните суду тот факт, что у вас много названий.

Трение: Да, меня иногда называют Трением Покоя. Это когда я препятствую движению одного тела по поверхности другого.

Сила трения покоя - это такая сила, которая мешает телу начать двигаться. Например, мешает нам сдвинуть с места тяжелый шкаф. Но бывает и так, что именно сила трения служит причиной начала движения.

Сила трения покоя всегда равна по модулю и направлена противоположно силе, приложенной к телу, параллельно поверхности соприкосновения его с другим телом.

Трением Скольжения меня называют тогда, когда одно тело скользит по поверхности другого тела. Например, при движении саней, санок.

Сила трения скольжения направлена противоположно направлению движения тела, относительно тела, с которым соприкасается.

Трением Качения меня называют, если тело катится по поверхности другого тела. Например, при движении автомобиля.

Сила трения качения обратно пропорциональна радиусу катящегося тела.

µ_кач- коэффициент трения качения.

Судья: У защиты есть вопросы к подсудимому Трению.

Защитник: Нет, ваша честь. Но у меня есть вопрос к суду. Будут ли приниматься во внимание причины возникновения Трения? А именно:

1. Шероховатость поверхностей соприкасающихся тел. Даже гладкие на вид поверхности имеют царапины, бугорки, неровности. Когда тело скользит или катится по поверхности другого тела, эти неровности цепляются друг за друга, что создает силу, задерживающую движение.

2. Другая причина: взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Хорошо отшлифованные поверхности сцепляются в тех местах, где расстояние между частицами столь мало, что возможно межмолекулярное притяжение.

Судья: Суд рассмотрит все факты.

Защитник:В таком случае, будут ли судьи снисходительны к подсудимому, учитывая причины его возникновения?

Судья: Суд учтёт все факты. Есть ли вопросы к подсудимому Трению у первого заседателя?

Заседатель 1: Да, ваша честь. Подсудимое Трение, а действуете ли вы при движении тела в жидкости или в газе?

Трение: В этом случае я действую по - особому, и меня называют сопротивлением среды. Основная моя особенность, как силы сопротивления в том, что я возникаю только при относительном движении тела и среды. При этом я не проявляю себя как сила трения покоя и полностью отсутствую в этом качестве. Это приводит к тому, что усилием рук можно сдвинуть тяжелую баржу, в то время как сдвинуть усилием рук гусеничный трактор просто невозможно.

Именно поэтому для уменьшения сухого трения между движущимися деталями машин применят смазку.

При малых скоростях движения тела в жидкости или в газе, силу сопротивления можно считать прямо пропорциональной скорости движения тела относительно среды.

К₁- коэффициент сопротивления.

Зависти от:

- формы, размеров тел;

- состояния поверхности тела;

- свойств среды - её вязкости.

Его значение определяется опытным путём.

При больших скоростях движения сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости.

К₂- коэффициент сопротивления.

Заседатель 1: Подсудимое Трение, ваша область применения?

Трение: Физика, техника, жизнь.

Судья: Слово представляется обвинению.

Обвинитель: Уважаемый суд, присяжные заседатели, все присутствующие! Я считаю, что Трение - явление лишнее и его нужно искоренить из нашей жизни. Оно приносит только вред. По его вине стираются шины автомобилей и подошва обуви, затупляются ножи, изнашиваются детали машин и оборудования, останавливаются санки и лыжники, скатившиеся с горы. Искоренить Трение!

Я прошу всех сидящих в этом зале отнестись серьёзно к этому вопросу, ибо многие из вас страдали по вине Трения и вспомнить факты из вашей жизни, изобличающие этого преступника. Приглашается первый свидетель.

Судья: Свидетель, поклянитесь говорить суду правду и только провду.

Свидетель1: Клянусь говорить правду и только правду. Я занимаюсь лыжным спортом. У нас в школе проходили соревнования. Ребята из моего класса были уверенны в моей победе. И все было бы хорошо, если бы не Трение. Я забыл смазать лыжи перед соревнованиями. Когда же соревнования начались, я с ужасом заметил, что отстаю. Ни о какой победе не могло быть и речи. А во всем виновато Трение. Оно препятствовало моему движению. Именно из-за него я не попал на областные соревнования и потерял доверие ребят из моего класса.

Защитник: Ваша честь, у меня есть вопрос к свидетелю. Ну а если бы вы не забыли смазать лыжи, вы бы выиграли?

Свидетель 1: Конечно.

Обвинитель: Я протестую! Вопрос не по сути дела.

Судья: Протест отклоняется. Продолжайте, адвокат.

Защитник: Ну тогда причина вашей неудачи - ваша забывчивость.

Обвинитель: Приглашается второй свидетель.

Свидетель 2: Клянусь говорить правду и только правду. Я механик ремонтной мастерской. Во всех машинах на преодоление Трения затрачивается дополнительная энергия, в результате чего КПД машин уменьшается, кроме того, из-за Трения нагреваются и быстрее изнашиваются детали машин, и могут даже расплавиться, при этом машина выходит из строя, что создает угрозу аварии. Кроме того, по вине Трения стираются шины автомобилей, что приводит в дождь и гололед к авариям на дорогах. Во всем виновато Трение!

Судья: У защиты есть вопросы к свидетелю обвинения?

Защитник: Да, ваша честь, у меня есть вопрос. Но ведь с трением можно бороться? Для уменьшения трения производить смазку трущихся поверхностей, а чтобы уменьшить терние вращающихся валов машин и станков их опирают на подшипники. Что касается шин автомобилей, это тоже не проблема - замени старые на новые.

Обвинитель: Приглашается третий свидетель.

Свидетель 3: Клянусь говорить правду и только правду. Я инженер конструкторского бюро. Вот уже много лет мы боремся над созданием сверхскоростного самолета. Но все наши попытки безуспешны. А во всем виновато Трение. Из-за него мы не можем создать сверхскоростного самолёта, так как нагрев при трении о воздух очень большой, потому что Трение сопровождается выделением теплоты.

Судья: Слово предоставляется защите.

Защитник: Если рассматривать поступки Трения с юридической точки зрения, то хочу обратить ваше внимание на то, что достоинств у Терния больше чем недостатков, ведь оно используется, как в быту, так и в технике. Давайте на мгновение представим, чтобы произошло, если бы Трение исчезло?

Врач: Боже, что творится. За пол часа в больницу с переломами рук и ног поступило 1400 человек! Люди словно ходить разучились, такое впечатление, что на улице гололёд!

Сотрудник ГАИ: Какой кошмар! Катастрофа! Движущиеся автомобили, велосипедисты, трамваи не могут остановиться, а покоящиеся не могут тронуться с места. Беспомощно барахтаются пешеходы на тротуарах, сползая вместе с припаркованными автомобилями и другими предметами по уклонам улиц. Автотранспортным происшествиям числа нет!

Модница: Я так люблю всякие украшения! Но сегодня творится что-то невообразимое: мои клипсы на ушах не держатся, падают. И накраситься я тоже не могу - всё валится из рук.

Плотник: Что творится в моей мастерской: вся мебель рассыпается, ведь все гвозди и винты выскакивают из мебели моментально. Сила трения их больше не держит!

Портной: Что за чудеса! Развязываются узлы на всех нитках и веревках, мои изделия расползаются по шву.

Музыкант: Что творится с музыкальными инструментами? Они не издают звуков. Обвисли струны роялей, гитар, скрипок, виолончелей. Смычки перестали извлекать звуки из скрипок, альтов.

Защитник: Да, картина печальная. Но этого не происходит, потому что Трение существует и оно просто необходимо, несмотря на вредные его действия, с которыми можно бороться. Не вините природу и её дитя, в том, что вы забыли смазать лыжи, поставить подшипник, заменить шины, залить масло. Виноваты вы сами. Загляните кА лучше в себя. Не пытайтесь переделать природу. Я считаю, что Трение полезно и прошу всех сидящих в этом зале вспомнить сколько хорошего сделало для вас Трение и сообщить эти факты суду.

Приглашается первый свидетель.

Судья: Свидетель поклянитесь говорить суду правду и только правду.

Свидетель 1: Клянусь говорить правду и только правду. Я заядлый водитель, хорошо разбираюсь в машинах и в том, что с ними связано. И поверьте мне, друзья, что сила трения останавливает автомобили при торможении, без Трения Покоя автомобиль вообще не смог бы тронуться с места! Колеса вращались бы, проскальзывали, а автомобиль продолжал стоять на месте. Чтобы увеличить Трение, поверхность шин у машин делают с ребристыми выступами. А зимой в гололед надевают шипованные шины или специальные цепи. Если бы Трения не было, то мы бы не имели связи с другими городами, а если бы и имели, то на это уходило много времени. Спасибо Трению!

Защитник: Приглашается второй свидетель.

Свидетель 2: Клянусь говорить правду и только правду. Я по профессии биолог. Заверяю вас, что человек, многие растения и животные просто не смогли бы существовать без Трения. У многих растений и животных имеются различные органы для хватания - усики растений, хобот слона, цепкие хвосты лазающих животных, щетинки у дождевого червя. Все они имеют шероховатую поверхность для увеличения трения и форму удобную для навивания. От этого зависит их жизнь. Спасибо Трению! В живой природе, как и в технике тоже идёт борьба с Трением. Например, наше сердце снаружи покрыто смазкой для уменьшения трения о легкие и грудную клетку. Наш язык тоже никогда не бывает сухим. Слюна уменьшает Трение при пережевывании пищи и разговоре.

Свидетель 3: Клянусь говорить правду и только правду. Я ученый. Занимаюсь научной деятельностью и проводя многочисленные опыты пришел к выводу, что когда приливная волна движется по океанскому дну, её механическая энергия уменьшается из-за Трения. Одним из следствий этой потери энергии являются замедленное вращение Земли и связанные с этим удлинение суток. А это, я думаю неплохо! Спасибо Трению!

Судья: Подсудимое Трение, что вы можете сказать в свое оправдание?

Трение: Я - явление природы. А природа существует вечно, и у нее есть свои законы. Человек, живущий на Земле, изучает их. Человек уже много узнал и научился использовать законы природы в своих целях. И только тем я приношу беды, кто не знает этих законов.

Секретарь: Суд удаляется на совещание для оглашения приговора.

Секретарь: Встать! Суд идет!

Судья: Суд внимательно выслушал обе стороны, пришёл к решению: Трение - явление, сопровождающее нас везде и всюду. Там, где Трение полезно всячески его увеличивать: подошву обуви, шины автомобилей делать с ребристыми выступами; в гололёд, чтобы ноги не скользили, тротуары посыпать песком, на колеса автомобилей надевать шипованные шины или специальные цепи; для увеличения Трения скрипичный ключ натирать канифолью; для увеличения силы сопротивления воздуха парашютам придавать форму полусферы.

Там, где Трение вредно, вести с ним борьбу: для уменьшения износа деталей, смазывать их густой жидкостью; для уменьшения Терния на воде, использовать суда на воздушной подушке; для уменьшения сопротивления воздуха, форму быстро движущихся тел , делать обтекаемой; для уменьшения Трения в механизмах, использовать подшипники.

Решение суда окончательное и обжалованию не подлежит. Заседание суда считаю законченным.

29