1 FORA DE FRECARE INTR n lecia interactiv

1 FORŢA DE FRECARE INTRĂ în lecţia interactivã Sau alege unul dintre capitolele: 1. FORŢA DE FRECARE (-Atragerea atenţiei -Reactualizare -Lecţia nouã ) 2. Forţele de frecare în tehnicã 3. EXERCIŢII 4. PROBLEME de calcul

2 FORŢA DE FRECARE • Ştiai cã existã un anumit tip de forţã fãrã de care nici nu am putea merge? (nici pe jos, si nici chiar cu maşina !) ? • Dar cã acelaşi tip de forţã ne împiedicã atunci când dorim sã mutãm mobila prin casã?

Pagina 3 Reactualizãri… • 1. Ce forţe acţioneazã asupra unui corp ce stã pe suprafaţa orizontala a unei mese ? • 2. I. Cutia de chibrituri din imagine stã în echilibru pe suprafaţa înclinatã a scândurii(şi nu lunecã!). Cum explicaţi? • II. Ce forţe acţioneazã asupra cutiei de chibrituri ? • III. Ce crezi cã se întâmplã dacã turnãm puţin ulei pe scândurã în zona cutiei de chibrituri ? • 3. Când un corp e în echilibru pe o suprafata orizontalã, forţa normalã de reacţiune e mai mare, mai micã • sau 4. Ce forţã la creşterea egalã cuconduce greutatea corpului? vitezei unui corp: A) Forţa de tracţiune, B) Forţa rezistentã(de

44 Forţa rezistentã(de frecare) conduce la micşorarea vitezei corpurilor, şi se opune deplasãrii lor. De exemplu o sãniuţã ce a lunecat din derdeluş, se opreşte în final datoritã forţei de frecare.

44 Ai observat cã atunci când deplasezi un dulap împingându-l, întâmpini o rezistenţă, o forţă care ţi se opune. Ce forţă crezi că ţi se opune ? a) Greutatea b) Forţa normalã de reacţiune c) Depinde cât de greu e dulapul d) Forta de frecare Fã click pe rãspunsul pe care-l consideri corect !

44 B B NU ai fost atent(ã) si nu ai rãspuns ! Fã click pe rãspunsul pe care-l consideri corect ! 3. Ai observat ca atunci când deplasezi un dulap împingându-l, întâmpini o rezistentã, o forţã care ţi se opune. Ce forţa crezi ca ţi se opune ? a) Greutatea b) Forţa normalã de reacţiune c) Depinde cât de greu e dulapul d) Forta de frecare ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA ÎNTREBARE !

55 B Ai rãspuns greşit, dar din greşeli se învaţã! Citeşte explicaţiile: Rãspuns: 3. Atunci când deplasezi un corp împingându-l, întâmpini forţa rezistentã de frecare.

55 Felicitãri, ai rãspuns corect ! Rãspuns: 3. Atunci când deplasezi un corp împingându-l, întâmpini forţa rezistentã de frecare.

66 Iatã cum se vãd la microscop suprafeţele de contact ale corpurilor, deşi cu ochiul liber pot pãrea drepte, lucioase. • Datoritã acestor asperitãţi a suprafeţelor corpurilor, apar forţe de frecare la deplasarea lor.

66 Reprezentaţi pe caiet forţele ce acţioneazã asupra corpului !

77 • Atunci când trebuie sã împingi un corp greu(dulap) pe parchet, sau pe ciment, ori pe gresie, efortul tãu e acelaşi ? …sau nu? NU. DA. Efortul depinde doar de greutatea corpului

77 b. B NU ai citit întrebarea si nu ai rãspuns ! • Atunci când trebuie sã împingi un corp greu(dulap) pe covor, sau pe parchet, sau pe ciment(ori gresie) efortul tãu e acelaşi ? …sau nu? NU. DA. Efortul depinde doar de greutatea corpului ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA ÎNTREBARE

88 B Ai rãspuns gresit, dar…citeste explicatiile si vei întelege mai bine ! • Daca suprafeţele de contact sunt mai netede, forţele de frecare sunt mai mici. • Deci, de exemplu, efortul de a deplasa un corp greu pe o suprafaţã din lemn(parchet) e mai mare decât pe o suprafaţa lucioasã din gresie.

88 Felicitari, ai rãspuns corect ! • Daca suprafeţele de contact sunt mai netede, forţele de frecare sunt mai mici. • Deci, de exemplu, efortul de a deplasa un corp greu pe o suprafaţã din lemn(parchet) e mai mare decât pe o suprafaţa lucioasã din gresie.

• In concluzie, forţa de frecare depinde de asprimea suprafeţelor de contact ale corpurilor. 99 • Suprafeţele de contact sunt caracterizate de COEFICIENTUL DE FRECARE - notat (care e mai mare la suprafeţe aspre) • Coeficientul de frecare e mãrime adimensionalã(nu are unitate de mãsurã, şi are doar valoare numericã: un numar între 0 si 1. 0< coeficientul de frecare Pentru suprafeţe din materialele: A) la deplasarea unui corp din: lemn , pe suprafaţa de lemn B) lemn , pe gresie C) lemn , pe gheaţã D) Oţel pe gheaţã (ca la patinoar)

10 Cum crezi că e mai eficient să împingem un corp: Ca în imaginea 1 (adicã împingându-l oblic, cu o oarecare apãsare spre podea) Ca în imaginea 2 (adicã împingându-l drept, orizontal) Nu contează. Important e cât de greu e corpul.

10 10 b. B NU ai fost atent(ã) si nu ai rãspuns ! -? - Cum crezi că e mai eficient să împingem un corp: ? Ca în imaginea 1 (adicã împingându-l oblic, cu o oarecare apãsare spre podea) Ca în imaginea 2 (adicã împingându-l drept, orizontal) Nu conteazã. Important e cât de greu e corpul. ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA

11 11 B NU ai rãspuns corect, dar citeşte explicaţiile În imaginea 1 (adicã împingându-l oblic, cu o oarecare apãsare spre podea) se mãreste forţa de apãsare pe podea şi forţa normalã de reacţiune, şi atunci şi forţa de frecare creşte, îngreunând deplasarea. CONCLUZIE: forţa de frecare(Ff) creşte DIRECT PROPORŢIONAL cu forţa normalã de reacţiune ( |N| ) Factorul de proporţionalitate este coeficientul de frecare m, deci: Formula forţei de frecare: Ff = |N|

11 Felicitari, ai rãspuns corect ! În imaginea 1 (adicã împingându-l oblic, cu o oarecare apãsare spre podea) se mãreste forţa de apãsare pe podea şi forţa normalã de reacţiune, şi atunci şi forţa de frecare creşte, îngreunând deplasarea. CONCLUZIE: forţa de frecare(Ff) creşte DIRECT PROPORŢIONAL cu forţa normalã de reacţiune ( |N| ) Factorul de proporţionalitate este coeficientul de frecare , deci: Formula forţei de frecare: Ff = |N|

12 Proprietătile forţei de frecare • Definiţie: La suprafaţa de contact a douã corpuri ce au tendinţa sã alunece unul faţã de altul, apar forţe de frecare, ce se opun alunecãrii(deplasãrii) corpurilor. • Sensul forţei de frecare este opus deplasãrii, iar mãrimea ei depinde şi de natura şi asperitãţile suprafeţelor de contact. • Datoritã frecãrii, corpurile se încãlzesc. • Şi la deplasarea unui corp printr-un mediu gazos sau lichid apar forţe de rezistenţã similare celor de frecare. Exemple: asupra paraşutei acţioneazã astfel de forţe si cade lent ; şi asupra meteoriţilor acţioneazã, si ei se încãlzesc si ard datoritã frecãrilor cu aerul si praful atmosferic.

13 • Pe un teren înclinat, în pantã, ar putea sta în echilibru un corp oarecare fãrã sã alunece la vale ? DA NU DEPINDE Cât de greu e corpul

13 b NU ai fost atent(ã) si nu ai rãspuns ! • Pe un teren înclinat, în pantã, ar putea sta în echilibru un corp oarecare fãrã sã alunece la vale ? DA ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA ÎNTREBARE NU DEPINDE Cât de greu e corpul

14 Ai rãspuns greşit, dar din greşeli se învatã! Fii atent(ã): jaloanele din imagine stau în echilibru pe terenul înclinat ! • Forţa de frecare nu le permite să alunece la vale !! • Un corp poate sta în echilibru pe teren înclinat dacă e suficient de mare coeficientul de frecare ! (şi dacã unghiul de înclinare e mai mic ca unghiul de frecare – la care ar începe alunecarea) • Concluzie: Forţa de frecare acţionează şi asupra corpurilor în repaus, dar care ar avea tentinţa să se deplaseze datoritã altor forţe. Acest gen de frecare se numeşte frecare staticã

14 • Felicitãri, ai rãspuns corect Fii atent(ã): jaloanele din imagine stau în echilibru pe terenul înclinat! • Forţa de frecare nu le permite să alunece la vale !! • Un corp poate sta în echilibru pe teren înclinat dacă e suficient de mare coeficientul de frecare ! (şi dacã unghiul de înclinare e mai mic ca unghiul de frecare – la care ar începe alunecarea) • Concluzie: Forţa de frecare acţionează şi asupra corpurilor în repaus, dar care ar avea tentinţa să se deplaseze datoritã altor forţe. Acest gen de frecare se numeşte frecare staticã

15 Fortele de frecare în tehnicã • Pot fi utile în unele situaţii, dar si nedorite în alte situaţii. • De exemplu, la maşini, forţa de frecare dintre roatã si asfalt trebuie sã fie mare(asigurã tracţiunea) fiindcã dacã ar fi micã roata ar luneca şi s-ar roti în gol(ca pe gheaţã!). • În schimb, dacã între piesele mobile de la un vehicul(bicicletã de exemplu) apar frecãri mari, vehicolul merge greu (…şi scârţâie…) • Pentru a micşora frecãrile se folosesc lubrifianţi(se ung piesele mobile cu ulei), sau rulmenţi(cu bile) care înlocuiesc alunecarea cu rostogolirea reducând frecarea

16 EXERCIŢII Fã click pe rãspunsul pe care-l consideri corect ! • Crezi cã forţele de frecare dintre firele de la şireturi trebuie sã fie: MARI MICI MEDII Depinde de forma pantofului

16 b EXERCIŢII Fã click pe rãspunsul pe care-l consideri corect ! • Crezi cã forţele de frecare dintre firele de la şireturi trebuie sã fie: MARI MICI ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA MEDII Depinde de forma pantofului

17 b Ai rãspuns greşit, dar din greşeli se învatã! Citeşte explicaţiile • Dacã forţele de frecare dintre firele de la şireturi ar fi mici, atunci ar luneca şi s-ar desface singure! Deci, trebuie sã fie mari !

17 Felicitãri ai rãspuns corect ! Citeşte si explicaţiile: • Dacã forţele de frecare dintre firele de la şireturi ar fi mici, atunci ar luneca şi s-ar desface singure! Deci, trebuie sã fie mari !

18 1. Dacă dai un brânci unui cãrucior pe rotile, pe un drum orizontal, acesta se va mişca, dar viteza sa va scãdea pânã la oprire. Ce forţã crezi cã îl opreşte? Greutatea Forţa de frecare Forta de oprire • 2. Ce crezi: Conteazã cum este suprafaţa pe care se mişca acel cãrucior? Nu Da ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA Altă forţa EXERCIŢII Depinde cât de greu e cãruciorul Dacă ai terminat exerciţiile fă click aici !

EXERCIŢII 19 3. Crezi cã forţele de frecare sunt utile sau nu în tehnicã ? Justificã prin exemple. 4. Prin ce modalitaţi ai micşora forţele de frecare la un mecanism? (ex: bicicletă, etc) • 5. Crezi cã forţele de frecare dintre firele ce formeazã nodul marinãresc de la parâma cu care sunt legate bãrcile la cheu(la mal) trebuie sã fie: MICI ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA ÎNTREBARE ! MEDII MARI Depinde de forma nodului Dacă ai terminat exerciţiile fă click aici !

20 Exerciţii 6. Atunci un corp e în echilibru pe o suprafaţă orizontalã rigidã, forţa normalã de reacţiune este: egalã cu Greutatea corpului |N| = |G| ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS LA Mai mare ca Greutatea corpului |N| > |G| Mai micã decât Greutatea corpului |N| < |G| Dacă ai terminat exerciţiile fă click aici !

21 EXERCIŢII • 7. Unitatea de măsură a coeficientului de frecare este: NEWTON METRU DINAMOMETRU NU EXISTĂ ÎNCEARCĂ UN RĂSPUNS • 8. LAPatru persoane au calculat un coeficient de ÎNTREBĂRI frecare si au obţinut urmãtoarele valori: ! 1, 1 1 1, 4 0 Care valoare ar putea fi corectã ? De ce ? Dacă ai terminat exerciţiile fă click aici !

22 EXERCIŢII si PROBLEME 9. Ştim despre Lună cã nu are atmosferã, şi numărul de cratere(formate de căderea meteoriţilor e mult mai mare ca pe Pământ). Explicaţi de ce ? • 10. I. Reprezentaţi forţele care coeficient acţionează asupra corpului din de frecare imaginea 2 • II. Ştiind masa corpului 50 kg, iar A) coeficientul de frecare îl luaţi din tabel(uitaţi-vã din ce material sunt suprafeţele corpurilor!) aflaţi: greutatea corpului şi forţa de frecare. B) Pentru suprafeţe din materialele: A) la deplasarea unui corp din: lemn , pe suprafaţă de lemn lustruit B) lemn , pe gresie C) lemn , pe gheaţã D) Oţel pe gheaţã (ca la patinoar)

23 EXERCIŢII si PROBLEME • 11. Precizaţi o proprietate generală a forţei de frecare; • 12. I. Reprezentaţi fortele care acţionează asupra unei sãniuţe de 5 Kg, trasã de un copil , cu viteza 0, 5 m/s. • II. Aflaţi : greutatea saniei , şi forţa normalã de reacţiune =? • III. Aflaţi forţa de frecare (Ff ) şi forţa de tracţiune ( Ft ) coeficientul de frecare îl puteţi lua din tabel (sania din imagine fiind din lemn). • IV. Aflaţi deplasarea saniei în 2 minute; coeficient Pentru suprafeţe din de frecare materialele: A) la deplasarea unui corp din: lemn , pe suprafaţă de lemn lustruit B) lemn , pe zãpadã C) lemn , pe gheaţã D) Oţel pe gheata (ca la patinoar)

24 EXERCIŢII si PROBLEME • 13. I. Reprezentaţi forţele care acţionează asupra unui corp de 20 kg deplasat cu viteza de 3 m/s. • II. Dacă forţa de frecare e egală cu un sfert din greutatea corpului aflaţi: greutatea corpului, forţa de frecare şi forţa de tracţiune, timpul în care sania străbate distanţa de 0, 3 km şi coeficientul de frecare.

25 EXERCIŢII si PROBLEME • 14. I. Reprezentaţi forţele care acţionează asupra unei trăsuri de 80 Kg în care se aflã 3 copii, având 46 kg, 44 kg si 30 kg, trãsura fiind trasă de un cal pe distanţa de 2 km, cu viteza constantã, în timp de 10 minute. • II. aflaţi : greutatea trãsurii(cu tot cu copii) , şi forţa normalã de reacţiune =? (se dã : g = 9, 8 N/kg ) • III. Coeficientul de frecare fiind 0, 1 aflati forţa de frecare (Ff ) si forţa de tracţiune ( Ft ) • IV. Aflaţi viteza trãsurii;

27 Lecţie realizată de prof. Laurentziu Roşu { Bibliografie: Programa de fizica gimnaziu si liceu, Manuale de fizica Teste de fizica – de Eduart Gugui – Editura Albatros 1980 Probleme de fizica - T. Cretu, D. Anghelescu, I. Vierosanu – Editura Didactica 1980 http: //www. regentsprep. org/Regents/physics/phys 01/friction/default. htm http: //www. bbc. co. uk/schools/scienceclips/ages/6_7/forces_movement. shtml ANIM JAVA http: //www. mrteverett. com/physics/images/friction. jpg imagine de Jhon Wiley snd Sons www. tsn. org. uk/KC/Friction. html foto http: //i. ehow. com/images/Global. Photo/Articles/5182911/274929 -main_Full. jpg foto 1. FORŢA DE FRECARE (-Atragerea atenţiei -Reactualizare -Tema nouã ) ÎNTOARCE-TE LA MENIU 2. Forţele de frecare în tehnicã 3. EXERCITII 4. PROBLEME de calcul Ieşire ( EXIT )

Ai răspuns GREŞIT ! • Incearcă din nou ! Intoarce-te la întrebari FOLOSEŞTE CLICK-UL DE MOUSE, NU TASTATURA ! Programul îţi ‘spune’ dacă răspunzi CORECT doar dacă FOLOSEŞTI MOUSE-UL !!

Felicitări, ai răspuns CORECT ! • Intoarce-te la alte exercitii ! FOLOSEŞTE CLICK-UL DE MOUSE, NU TASTATURA ! Programul îţi ‘spune’ dacă răspunzi CORECT doar dacă FOLOSEŞTI MOUSE-UL !!