Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу: Ответы на вопросы к §38

Содержание

Помогите пожалуйста!1. При каких условиях появляются силы трения ? 2. От чего зависят модуль

1. При каких условиях появляются силы трения ?

При соприкосновении поверхностей тел.

2. От чего зависят модуль и направление силы трения покоя?

Направление силы трение покоя не имеет. Модуль зависит от величины нормального давления и коэффициента трения. Растет, от нуля до максимального значения трения покоя, если приложена внешняя сила, после того, как величина внешней силы превышает максимальное значение трения покоя, тело начинает двигаться, трения покоя меняет название (сила трения скольжения, качения и тд) и приобретает направление, противоположное направлению движения.

3. В каких пределах может изменяться сила трения покоя?

Ответил выше.

4. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?

Сила тяги двигателя, на уклонах — сила тяжести и так далее. . Если их нет и тело движется по инерции, то сила трения. В этом случае ускорение отрицательно, направлено против направления движения.

5. Может ли сила трения скольжения увеличить скорость тела?

Не может, оно направлено против движения, и может уменьшить скорость, но не увеличить.

6. В чем состоит главное отличие силы сопротивления в жидкостях и газах от силы трения между двумя твердыми телами?

Сила сопротивления появляется в жидкостях и газах. Сопротивления покоя не существует. Величина зависит от скорости — при малых скоростях оно пропорционально скорости, при больших квадрату скорости.

7. Приведите примеры полезного и вредного действия сил трения всех видов трения.

Трение сухое. Полезное, — наши самодвижущиеся повозки имеют возможность остановиться или тронуться с места — это полезно.

Но, с другой стороны, все движущиеся детали изнашиваются — это вредно.

Силы сопротивления в жидкостях.  Полезное. Подъемная сила крыла и, например, вращение лопастей ветряных станций и мельниц. Вредное. Лобовое сопротивление мешающее движению и вызывающее дополнительные затраты энергии.

использование инновационной формы урочного занятия для создания условий для адаптации студентов к нов

>>Физика: Силы сопротивления при движении твердых тел в жидкостях и газах

???
1. При каких условиях появляются силы трения?
2. От чего зависят модуль и направление силы трения покоя?
3. В каких пределах может изменяться сила трения покоя?
4. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?
5. Может ли сила трения скольжения увеличить скорость тела?
6. В чем состоит главное отличие силы сопротивления в жидкостях и газах от силы трения между двумя твердыми телами?
7. Приведите примеры полезного и вредного действия сил трения всех видов.

Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс

Скачать календарно-тематическое планирование по физике , ответы на тесты, задания и ответы школьнику, книги и учебники, курсы учителю по физике для 10 класса

Содержание урока


конспект урока

опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика


задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации


аудио-, видеоклипы и мультимедиа

фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения


рефераты

статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике

обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей


идеальные уроки

календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку,

Сила трения качения

Сила трения качения существенно меньше силы трения скольжения, поэтому гораздо легче перекатывать тяжёлый предмет, чем двигать его.

Сила трения зависит от относительной скорости движения тел. В этом её главное отличие от сил тяготения и упругости, зависящих только от расстояний.

Силы сопротивления при движении твёрдых тел в жидкостях и газах

При движении твёрдого тела в жидкости или газе на него действует сила сопротивления среды. Эта сила направлена против скорости тела относительно среды и тормозит движение.

Это приводит к тому, что усилием рук можно сдвинуть тяжёлое тело, например плавающую лодку, в то время как сдвинуть с места, скажем, поезд усилием рук просто невозможно.

Модуль силы сопротивления F c зависит от размеров, формы и состояния поверхности тела, свойств среды (жидкости или газа), в которой тело движется, и, наконец, от относительной скорости движения тела и среды.

Примерный характер зависимости модуля силы сопротивления от модуля относительной скорости тела показан на рисунке 3.25. При относительной скорости, равной нулю, сила сопротивления не действует на тело (F c = 0). С увеличением относительной скорости сила сопротивления сначала растёт медленно, а затем всё быстрее и быстрее. При малых скоростях движения силу сопротивления можно считать прямо пропорциональной скорости движения тела относительно среды:

F c = k 1 υ, (3.12)

где k 1 — коэффициент сопротивления, зависящий от формы, размеров, состояния поверхности тела и свойств среды — её вязкости. Вычислить коэффициент k 1 теоретически для тел сколько-нибудь сложной формы не представляется возможным, его определяют опытным путём.

При больших скоростях относительного движения сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости:

F c = k 2 υ 2 , υ, (3.13)

где k 2 — коэффициент сопротивления, отличный от k 1 .

Какую из формул — (3.12) или (3.13) — можно использовать в конкретном случае, определяется опытным путём. Например, для легкового автомобиля первую формулу желательно применять приблизительно при 60-80 км/ч, при больших скоростях следует использовать вторую формулу.

Вопросы к параграфу

    1. Посмотрите вокруг себя. Видите ли вы полезное действие сил трения?

    2. Зачем на губках тисков и плоскогубцев делают насечки?

    3. Для чего на автомобильных шинах делают рельефный рисунок (протектор)?

    4. При каких условиях появляются силы трения?

    5. От чего зависят модуль и направление силы трения покоя?

    6. В каких пределах может изменяться сила трения покоя?

    7. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?

    8. Может ли сила трения скольжения увеличить скорость тела?

    9. В чём состоит главное отличие силы сопротивления в жидкостях и газах от силы трения между двумя твёрдыми телами?

    10. Приведите примеры полезного и вредного действия сил трения всех видов.

Образцы заданий ЕГЭ

А1.
На горизонтальном полу стоит ящик массой 20 кг. Коэффициент трения между полом и ящиком равен 0,3. К ящику в горизонтальном направлении прикладывают силу 36 Н. Чему равна сила трения между ящиком и полом?

1) 0 2) 24 Н 3) 36 Н 4) 60 Н

А2.
Площадь первой боковой грани бруска, находящегося на столе, в 2 раза меньше площади второй грани, а коэффициент трения о поверхность стола в 2 раза больше. При переворачивании бруска с первой грани на вторую сила трения скольжения бруска о стол

1) не изменится 3) уменьшится в 4 раза

2) уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 2 раза

А3.
Как изменяется сила трения при соскальзывании стержня с поверхности наклонённого стола? Скорость направлена вдоль стержня.

    1) не изменяется

    2) изменяется по линейному закону

    3) постепенно уменьшается

    4) до середины стержня остаётся постоянной, а затем становится равной нулю

А4.
Тело равномерно движется по плоскости. Сила давления тела на плоскость
равна 8 Н, сила трения равна 2 Н. Коэффициент скольжения равен

1) 0,16 2) 0,25 3) 0,75 4) 4

А5.
Конькобежец массой 70 кг скользит по льду. Чему равна сила трения, действующая на конькобежца, если коэффициент трения скольжения коньков по льду равен 0,02?

1) 0,35 Н 2) 1,4 Н 3) 3,5 Н 4) 14 Н

Министерство образования и науки Самарской области

ГБОУ СПО «Сызранский медико-гуманитарный колледж»

преподаватель физики

ГБОУ СПО «СМГК»

Сызрань, 2013г.

1.Пояснительная записка. 3

2. Развернутый план урока. 4

3.Литература. 8

4.Выводы по уроку. 9

4. Приложение.

  1. Вопросы для подготовки к семинарскому занятию. 10
  2. Таблица для систематизации знаний по теме «Силы в механике». 11
  3. Варианты теста по теме «Силы в механике». 12

Пояснительная записка.

Цикловая комиссия по общественным дисциплинам работает над проблемой создания условий для адаптации студентов к новым образовательным условиям, поэтому данную методическую работу я посвятила этой же проблеме. Она содержит практическую часть и приложение.

Цель методической работы: использование инновационной формы урочного занятия для создания условий для адаптации студентов к новой образовательной среде.


К
инновационным
формам урочных зан
я
тий относятся:
уроки-семинары, уроки-ко
н
ференции, уроки с использованием игровой методики, и
н
тегрированные уроки и
др.

В своей работе я часто использую уроки-семинары. Чем же характеризуются их дидактические особенности и методические основы?

Цель и специфика уроков-семинаров (от лат. seminarium -рассадник, в данном случае — рассадник знаний) состоит в том, чтобы активизировать самостоятельную работу уч
а
щихся над учебной и дополнительной литературой и таким образом побуждать их к более глубокому осмыслению и обогащению знаний по изучаемой теме.

Провожу уроки-семинары, как правило, по темам, имеющим богатый дополнительный материал и несложный для самостоятельного изучения. Например, при изучении тем «Свободное падение тел», «Силы в механике», «Применение первого начала термодинамики к изопроцессам» и др. При подготовке урока-семинара учитель заранее разрабатывает вопросы и указывает лит
е
ратуру для самостоятельной работы, отводя на ее изучение необходимое время. После этого проводится сам семинар.

Учащиеся детально обсуждают поставленные вопросы, Используя для этого как материал учебника, так и сведения из дополнительной литературы, уточняя, расширяя и углубляя свои знания, Учителю следует поощрять н
е
стандартные суждения, оригинальные мысли, поиски новых подходов к осмыслению изучаемой темы. Нетрудно понять, что такие уроки не только активизируют п
о
знавательную деятельность учащихся, но и позволяют им приобретать умения самостоятельно добывать нау
ч
ные знания, развивать свою речь и мышление, адаптироваться к новым образовательным условиям. В этом и состоит их ценность.

Методическая работа может быть использована преподавателями общественных дисциплин техникумов и колледжей в своей работе.

Тема урока
:
«Силы в механике: всемирного тяготения, упругости, трения»

Цели:

учебная:
конкретизировать представления студентов о силах в механике, систематизировать знания студентов по данной теме;

воспитательная:
способствовать формированию умений самостоятельно приобретать знания, продолжить работу по развитию мышления;

развивающая:
формировать мотивацию постановкой познавательных задач, раскрытием связи опыта и теории, формировать умения выполнять экспериментальные задания: подбирать оборудование, планировать и производить действия, описывать результаты и делать выводы.

Вид занятий:
урок-семинар.

Оформление урока:
плакаты
, изготовленные студентами, содержащие информацию по силам в механике;
экспериментальное оборудование
, позволяющее производить измерение любой механической силы.

Этапы урока

Время, мин

Методы и формы

  1. Оргмомент.
  1. Формулировка цели урока.
  1. Конкретизация теоретических знаний.
  1. Отработка экспериментальных умений.
  1. Практическое применение знаний.
  1. Самостоятельная работа.
  1. Подведение итогов.
  1. Домашнее задание.

2-3

5

25

15

15

15

5

Рапорт дежурного.

Вступительное слово преподавателя.

Ответы студентов у доски и с места.

Решение экспериментальных задач.

Решение качественных задач.

Индивидуальная работа.

Заключительное слово преподавателя.

Сообщение преподавателя, запись на доске.

За две недели до урока студентам была сообщена тема семинарского занятия и примерные вопросы, а также было предложено подобрать качественные задачи по данной теме. Перед началом урока студенты получили «скелет» таблицы, которую во время занятия они должны будут заполнить.

Ход урока.

1)
Дежурный сдает рапорт, называет отсутствующих и причины их отсутствия, преподаватель приветствует студентов, особое внимание уделяя внешнему виду и готовности к уроку.

2)
Преподаватель формулирует цели и задачи урока, представляет ребятам экспертную комиссию (это двое студентов, которые за день до семинарского занятия ответили по всем вопросам темы), знакомит студентов с типами сил в природе.

Гравитационные силы
– действуют между всеми телами, но столь малы, что ими можно пренебречь, если оба тела имеют малую массу, или находятся на большом расстоянии друг от друга.

Электромагнитные силы
– действуют между частицами, имеющими электрические заряды. Сфера их действия особенно обширна и разнообразна.

Ядерные силы
– самое сильное в природе взаимодействие, но их действия очень ограничены расстоянием.

Слабые взаимодействия
– вызывают превращения элементарных частиц друг в друга.

Лишь гравитационные и электромагнитные взаимодействия можно рассматривать как силы в смысле механики Ньютона.

3)
Студенты отвечают на вопросы теоретического характера.

1.
Дайте определение силы.

Сила – это количественная мера действия одного тела на другое, в результате которого телу сообщается ускорение.

Сила всемирного тяготения проявляется между любыми двумя телами, зависит от массы обоих тел и от расстояния между этими телами. Силы всемирного тяготения направлены вдоль прямой, проходящей через центры тяжести двух взаимодействующих тел. Определяется по формуле F = G m
1
m
2
/ R
2

Гравитационная постоянная численно равна силе всемирного тяготения между телами массой 1 кг каждое, если расстояние между ними 1 м.

G = 6,67 10
-11
Н м
2
/кг
2
Впервые была измерена Г. Кавендишем (1731-1810 гг.) с помощью крутильных весов.

Сила тяжести – это сила, с которой Земля действует на любое тело, расположенное вблизи её поверхности. Сила тяжести всегда направлена к центру Земли, определяется по формуле F = mg , где g – ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с
2
.

5.
В чем причина того, что Земля сообщает всем телам независимо от их масс одинаковые ускорения?

Ускорение свободного падения не зависит от массы тела, а зависит от расстояния до центра Земли. Расстояние
до центра Земли принимается равным радиусу Земли, поэтому всем телам, расположенным вблизи поверхности сообщается одинаковое ускорение.

6.
При каком условии возникают силы упругости?

Силы упругости возникают при деформации тела. При этом они всегда направлены против деформации.

Английский физик Р. Гук (1635-17703гг.) экспериментально установил, что для малых деформаций относительное удлинение прямо пропорционально напряжению (удлинение стержня при упругой деформации пропорционально действующей на стержень силе).

8.
Дайте определение весу тела.

Вес тела – это сила упругости, возникающая в результате деформации тела и направленная на опору или подвес со стороны этого тела. Модуль веса тела зависит от проекции ускорения тела на вертикальную ось.

9.
Когда возникают силы трения?

Силы трения возникают при взаимодействии двух соприкасающихся тел.

Уменьшают силу трения с помощью смазки или полировки между трущимися деталями двигателя; увеличивают силу трения с помощью веток и песка при забуксовки автомобиля.

Модуль силы трения зависит от модуля силы реакции опора и от коэффициента трения между данными поверхностями.

Может, сила трения качения.

4)
Студенты с помощью экспериментального оборудования решают задачи.

1.Как измерить силу тяжести?

2.Как измерить силу упругости пружины?

3.Как определить коэффициент упругости резинового шнура?

4.Как измерить силу трения скольжения?

5)
Студенты объясняют решение заранее приготовленных задач.

В сосуде с водой находятся два бруска одинаковой массы – деревянный и медный. На какой из брусков действует большая сила тяжести?

Имеет ли вес гиря, висящая на нити? Чему будет равен вес гири, если нить перерезать?

Действует ли сила тяжести на летящего в воздухе стрижа?

Будет ли парашютист во время прыжка находиться в состоянии невесомости?

Объясните, почему применение рессор уменьшает тряску автомобиля?

Зачем на губках тисков и плоскогубцев делают насечки?

Для чего на автомобильных шинах делают рельефный рисунок?

Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?

6)
Для проверки усвоения материала, проводится самостоятельная работа в форме тестирования в трех вариантах на 15 мин.(варианты заданий см. в приложении 3)

7)
На данном этапе слово представляется экспертной комиссии. Ребята оценивают ответы других студентов, делают замечания, дают рекомендации на будущее. В заключительном слове преподаватель указывает достигнуты ли цели урока, подчеркивает, что систематизация знаний по данной теме необходима для повторения.

8)
Домашнее задание записано на доске, и проговаривается преподавателем.

Учебник «Физика 10» п. 32,33,35,37,38,39; таблица.

Литература.

  1. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика. Учебник для средних специальных учебных заведений.
  1. Мартынова Н.К. Физика. Книга для учителя.
  1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика 10 класс.
  1. Разумовский В.Г. Урок физики в современной школе.
  1. Сборник вопросов и задач по физике. Под ред. Степановой Т.А.

Выводы по уроку.

Урок-семинар проводился в группе 1 станд, на уроке присутствовало 24 студента, трое отсутствовало по причине болезни. Учебная цель урока: конкретизировать представления студентов о силах в механике, систематизировать знания студентов по данной теме была достигнута. Почти все студенты (около 83 %) активно работали на уроке, ребята подготовили плакаты по всем механическим силам, на консультациях готовили эксперименты, работали с дополнительной литературой. Самостоятельная работа на уроке составила примерно18 % времени, что чуть больше запланированного, качество знаний при выполнении теста составило 62,5 %, успеваемость 96 %. Во время ответов студенты одновременно заполняли таблицу по систематизации знаний по данной теме, полностью справились с заданием 17 человек, не справились полностью 3 студентов, им было дано дополнительное домашнее задание по таблице. Решение качественных задач позволило раскрыть связь опыта и теории, экспериментальные задания позволяют формировать экспериментальные умения.

Недостаток урока в том, что малое количество оборудования по разделу «Механика» не позволяет проводить фронтальные лабораторные работы, что было бы на много эффективнее на таких уроках

«Силы в механике: всемирного тяготения,

упругости, трения»

  1. Дайте определение силы.
  2. Дайте характеристику силы всемирного тяготения.
  3. Дайте определение гравитационной постоянной, кем и когда она впервые была измерена?
  4. Дайте определение силы тяжести. Чему равно ускорение свободного падения?
  5. Как измерить силу тяжести?
  6. При каком условии появляются силы упругости?
  7. Сформулируйте закон Гука, при каких условиях он выполняется?
  8. Что называют состоянием невесомости?
  9. Как измерить силу упругости пружины?
  1. Когда возникают силы трения?
  2. Как можно уменьшить или увеличить силу трения и в каких ситуациях?
  3. От чего зависят модуль и направление силы трения?
  4. Может ли сила трения увеличить скорость тела?
  5. Как измерить силу трения скольжения?

Дополнительные вопросы.

1. Будет ли парашютист во время прыжка находиться в состоянии невесомости?

2.
Почему падают на землю капли дождя, крупинки снега?

3. В сосуде с водой находятся два бруска одинаковой массы – деревянный и медный. На какой из брусков действует большая сила тяжести?

4. Имеет ли вес гиря, висящая на нити? Чему будет равен вес гири, если нить перерезать?

5. Действует ли сила тяжести на летящего в воздухе стрижа?

6. Объясните, почему применение рессор уменьшает тряску автомобиля.

7. Зачем на губках тисков и плоскогубцев делают насечки?

8. Для чего на автомобильных шинах делают рельефный рисунок?

9. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?

Таблица для систематизации знаний по теме «Силы в механике»

Название силы

Определение
Формула

При каких условиях возникает

Изображение силы на рисунке

Сила всемирного тяготения

Сила тяжести

Сила упругости

Сила реакции опоры

Сила натяжения нити

Вес тела

Сила трения скольжения

Сила трения качения

«Силы в механике» Вариант 1.

1
. Автомобиль движется по прямолинейному участку шоссе с постоянным ускорением. Какое заключение можно сделать о равнодействующей F всех сил, действующих на автомобиль?

А. F=0, направлена вверх. Б. F=0, направлена вниз. В. F=0. Г. F=0, направлена горизонтально. Д. Среди ответов нет правильного.

2
. Сила упругости, возникающая при деформации пружины, 20Н. Жесткость пружины 200Н/м.

Чему равно её удлинение?

А. 0,1м. Б. 0,2м В. 0,3м. Г. 0,5м. Д. Среди ответов нет правильных.

3.
Ученик измеряет силу кисти своей руки с помощью пружинного силомера. При этом используется связь силы с… а) ускорением тел; б) величиной деформации тел;

1. А; 2. Б; 3. А и Б; 4. Ни А, ни Б.

  1. От чего зависит модуль силы всемирного тяготения?

А) от суммы масс обоих тел; б) от расстояния между телами; в) от произведения масс обоих тел; г) от окружающей среды; д) от размеров обоих тел.

  1. Какая сила вызывает образование камнепадов в горах?

6.
На столе лежит стопка из 10 одинаковых книг. Каково соотношение между модулями силы F1, которую надо приложить, чтобы сдвинуть пять верхних книг, и силы F2, которую надо приложить, чтобы вытянуть из стопки пятую сверху книгу?

1) F1 >F2 ; 2) F1 =F2; 3) F1 >F2.

7.
Изобразите схематично тело, находящееся на наклонной плоскости. Отметьте на этом рисунке силу трения и силу реакции опоры, действующие на это тело.

«Силы в механике» Вариант 2.

1.
При компенсации всех сил, действующих на автомобиль, его скорость движения сохраняется неизменной. Как называется это явление?

А. Тяготение. Б. Инерция. В. Невесомость. Г. Трение. Д. Среди ответов нет правильного.

2
. Сила упругости, возникающая при деформации пружины, 30Н. Определите жесткость пружины, если удлинение равно 0,2 м.

А. 150 Н/м; Б. 300 Н/м; В. 100 Н/м; Г. 200 Н/м. Д. Среди ответов нет правильных.

3.
Человек измеряет массу тела с помощью пружинных весов (безмена). При этом используется связь массы тела с. .… а) ускорением тел; б) величиной деформации тел;

1. А; 2. А и Б; 3. Б; 4. Ни А, ни Б.

4.
От чего зависит модуль силы трения?

А) от окружающей среды; б) от массы тела; в) от коэффициента трения; г) от деформации тела; д) от размеров тела.

  1. Какая сила удерживает туриста на крутой горной дороге?

А) сила трения б) сила тяжести; в) сила всемирного тяготения; г) сила упругости.

  1. Луна и Земля взаимодействуют гравитационными силами. Каково соотношение между модулями сил F1 действия Земли на Луну и F2 действия Луны на Землю?

1) F1 =F2 ; 2) F1 >F2 ; 3) F1 >F2.

  1. Изобразите схематично шарик, подвешенный на нити. Отметьте на это рисунке силу натяжения нити и силу тяжести шарика.

«Силы в механике» Вариант 3

1
. В каком физическом законе утверждается, что действие одного тела на другое имеет взаимный характер?

А. В I законе Ньютона. Б. Во II законе Ньютона. В. В III законе Ньютона. Г. В законе сохранения и превращения энергии. Д. Среди ответов нет правильных.

2
. Определить силу упругости, возникающую при деформации пружины, если жесткость пружины 40 Н/м, а её удлинение равно 5 см?

А. 1Н. Б. 2 Н. В. 3 Н. Г. 5 Н. Д. Среди ответов нет правильных.

3.
На размытой дождем грунтовой дороге, нагруженный автомобиль буксует меньше, чем ненагруженный. При этом мы видим связь силы трения с….а) скоростью, б) массой тела;

1) А; 2) Б; 3) А и Б; 4) Ни А, ни Б.

4.
От чего зависит модуль силы упругости?

А) от окружающей среды; б) от массы тела; в) от коэффициента жесткости; г) от деформации тела; д) от размеров тела.

5.
Какая сила заставляет Землю и другие планеты двигаться вокруг Солнца?

А) сила трения; б) сила тяжести; в) сила всемирного тяготения; г) сила упругости.

6.
На столике в вагоне поезда лежат коробка конфет и яблоко. Почему в начале движения яблоко покатилось назад (относительно вагона), а коробка конфет осталась на месте?

А) коробка тяжелая, а яблоко легкое; б) трение скольжения меньше трения качение;

в) трение скольжения больше трения качения;

Г) у коробки большая площадь соприкосновения,а у яблока маленькая.

7.
Изобразите схематично Землю и Луну. Отметьте на этом рисунке силы всемирного тяготения, которые действуют между этими телами.

Ключ к тесту.

№ п/п

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Б, в

Б, в

В, г


Помогите пожалуйста!1. При каких условиях появляются силы трения ? 2. От

1. При каких критериях возникают силы трения ?

При соприкосновении поверхностей тел.

2. От чего зависят модуль и направление силы трения покоя?

Направление силы трение покоя не имеет. Модуль зависит от величины обычного давления и коэффициента трения. Вырастает, от нуля до наибольшего значения трения покоя, если приложена наружная сила, после того, как величина внешней силы превышает наибольшее значение трения покоя, тело начинает двигаться, трения покоя меняет заглавие (сила трения скольжения, качения и тд) и приобретает направление, обратное направлению движения.

3. В каких границах может изменяться сила трения покоя?

Ответил выше.

4. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?

Сила тяги мотора, на уклонах — сила тяжести и так дальше. . Если их нет и тело движется по инерции, то сила трения. В этом случае ускорение негативно, ориентировано против направления движения.

5. Может ли сила трения скольжения прирастить скорость тела?

Не может, оно ориентировано против движения, и может уменьшить скорость, но не прирастить.

6. В чем состоит основное отличие силы сопротивления в жидкостях и газах от силы трения между 2-мя жесткими телами?

Сила противодействия появляется в жидкостях и газах. Противодействия покоя не существует. Величина зависит от скорости — при малых скоростях оно пропорционально скорости, при великих квадрату скорости.

7. Приведите образцы полезного и вредного деяния сил трения всех видов трения.

Трение сухое. Полезное, — наши самодвижущиеся повозки имеют возможность тормознуть либо тронуться с места — это полезно.

Но, с иной стороны, все движущиеся детали изнашиваются — это вредоносно.

Силы сопротивления в жидкостях.  Полезное. Подъемная сила крыла и, например, вращение лопастей ветряных станций и мельниц. Вредное. Лобовое противодействие мешающее движению и вызывающее дополнительные издержки энергии.

Страница не найдена

Согласие на обработку персональных данных

Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года свободно, своей волей и в своем интересе выражаю свое безусловное согласие на обработку моих персональных данных АНО ДПО «ИНСТИТУТ СОВРЕМЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» (ОГРН 1143600000290, ИНН 3666999768), зарегистрированным в соответствии с законодательством РФ по адресу:

УЛ. КАРЛА МАРКСА, ДОМ 67, 394036 ВОРОНЕЖ ВОРОНЕЖСКАЯ ОБЛАСТЬ, Россия (далее по тексту — Оператор).
Персональные данные — любая информация, относящаяся к определенному или определяемому на основании такой информации физическому лицу.

Настоящее Согласие выдано мною на обработку следующих персональных данных:

— Телефон.

Согласие дано Оператору для совершения следующих действий с моими персональными данными с использованием средств автоматизации и/или без использования таких средств: сбор, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, обезличивание, а также осуществление любых иных действий, предусмотренных действующим законодательством РФ как неавтоматизированными, так и автоматизированными способами.

Данное согласие дается Оператору для обработки моих персональных данных в следующих целях:

— предоставление мне услуг/работ;

— направление в мой адрес уведомлений, касающихся предоставляемых услуг/работ;

— подготовка и направление ответов на мои запросы;

— направление в мой адрес информации, в том числе рекламной, о мероприятиях/товарах/услугах/работах Оператора.

Настоящее согласие действует до момента его отзыва путем направления соответствующего уведомления на электронный адрес [email protected] В случае отзыва мною согласия на обработку персональных данных Оператор вправе продолжить обработку персональных данных без моего согласия при наличии оснований, указанных в пунктах 2 – 11 части 1 статьи 6, части 2 статьи 10 и части 2 статьи 11 Федерального закона №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.06.2006 г.

Какая сила придает ускорение автомобилю или тепловозу. Методическая разработка урока-семинара

Сила трения качения

Сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения, поэтому катить тяжелый предмет намного проще, чем перемещать его.

Сила трения зависит от относительной скорости тел. В этом его главное отличие от сил тяжести и упругости, которые зависят только от расстояний.

Силы сопротивления при движении твердых тел в жидкостях и газах

Когда твердое тело движется в жидкости или газе, на него действует сила сопротивления среды.Эта сила направлена ​​против скорости тела относительно окружающей среды и замедляет движение.

Это приводит к тому, что усилием рук можно сдвинуть тяжелое тело, например, плавучую лодку, а, скажем, поезд усилием рук сдвинуть просто невозможно. .

Модуль силы сопротивления F c зависит от размера, формы и состояния поверхности тела, свойств среды (жидкости или газа), в которой движется тело, и, наконец, от относительной скорости движения тела. движение тела и среды.

Примерный характер зависимости модуля силы сопротивления от модуля относительной скорости тела показан на рисунке 3.25. При относительной скорости, равной нулю, сила сопротивления не действует на тело (F c = 0). С увеличением относительной скорости сила сопротивления растет сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее. При малых скоростях движения силу сопротивления можно считать прямо пропорциональной скорости движения тела относительно среды:

F c = k 1 υ, (3.12)

где k 1 — коэффициент сопротивления, зависящий от формы, размеров, состояния поверхности тела и свойств среды — ее вязкость. Теоретически рассчитать коэффициент k 1 для тел любой сложной формы невозможно; это определяется эмпирически.

При высоких скоростях относительного движения сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости:

F c = k 2 υ 2, υ, (3.13)

где k 2 — коэффициент сопротивления, отличный от k 1. .

Какая из формул — (3.12) или (3.13) — может быть использована в конкретном случае, определяется эмпирически. Например, для легкового автомобиля желательно применить первую формулу на скорости около 60-80 км / ч; на высоких скоростях следует использовать вторую формулу.

Вопросы к пункту

    1. Оглянитесь вокруг. Вы видите благотворное влияние сил трения?

    2. Почему на губках тисков и плоскогубцев сделаны насечки?

    3.Почему на автомобильных шинах делают рельефный рисунок (протектор)?

    4. При каких условиях возникают силы трения?

    5. От чего зависит модуль и направление силы статического трения?

    6. В каких пределах может изменяться сила трения покоя?

    7. Какая сила передает ускорение автомобилю или тепловозу?

    8. Может ли сила трения скольжения увеличить скорость тела?

    9. В чем основное различие между силой сопротивления в жидкостях и газах и силой трения между двумя твердыми телами?

    10.Приведите примеры полезных и вредных эффектов сил трения всех видов.

Образцы заданий к экзамену

A1. На горизонтальном полу находится ящик 20 кг. Коэффициент трения между полом и ящиком составляет 0,3. К коробке прикладывают силу 36 Н. Какая сила трения между коробкой и полом?

1) 0 2) 24 N 3) 36 N 4) 60 N

A2. Площадь первой боковой грани планки на столе в 2 раза меньше площади второй грани, а коэффициент трения о поверхность стола в 2 раза больше.При переворачивании стержня с первой стороны на вторую сила трения скольжения стержня по столу

1) не изменится 3) уменьшится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 2 раза

A3. Как изменяется сила трения, когда штанга соскальзывает с поверхности наклонного стола? Скорость направлена ​​по планке.

    1) не изменяется
    2) изменяется линейно
    3) постепенно уменьшается
    4) остается неизменным до середины стержня, а затем становится равным нулю

A4. Тело движется по плоскости равномерно. Сила давления корпуса на плоскость 8 Н, сила трения 2 Н. Коэффициент скольжения

1) 0,16 2) 0,25 3) 0,75 4) 4

A5. Фигуристка весом 70 кг скользит по льду. Какая сила трения действует на фигуриста, если коэффициент трения коньков, скользящих по льду, равен 0,02?

1) 0,35 N 2) 1,4 N 3) 3,5 N 4) 14 N

Министерство образования и науки Самарской области
ГБОУ СПО «Сызранский медико-гуманитарный колледж»

учитель физики

ГБОУ СПО «СМГК»

Сызрань, 2013

1.Объяснительная записка. 3

2. Подробный план урока. четыре

3. Литература. 8

4. Выводы по уроку. 9

4. Заявление.

  1. Вопросы для подготовки к семинару. ten
  2. Таблица для систематизации знаний по теме «Силы в механике». eleven
  3. Варианты тестов по теме «Силы в механике». 12

Пояснительная записка.

Циклическая комиссия по социальным дисциплинам работает над проблемой создания условий для адаптации учащихся к новым условиям обучения, поэтому эту методическую работу я посвятил этой же проблеме.Он содержит практическую часть и приложение.

Цель методической работы: использование инновационной формы урока урока для создания условий для адаптации учащихся к новой образовательной среде.

К инновационным формам уроков относятся: уроки-семинары, уроки-конференции, уроки с использованием игровых техник, а также уроки с тегами и др.

В своей работе я часто использую семинарские уроки. Что характеризует их дидактические особенности и методологические основы?

Цель и специфика уроков-семинаров (от латинского семинария — ясли, в данном случае — ясли знаний) — усилить самостоятельную преподавательскую работу над учебной и дополнительной литературой и тем самым побудить их к более глубокому пониманию. и обогащение знаний по изучаемой теме.

Я провожу уроки-семинары, как правило, по темам, которые имеют богатый дополнительный материал и удобны для самостоятельного изучения. Например, при изучении тем «Свободное падение тел», «Силы в механике», «Применение первого закона термодинамики к изопроцессам» и др. При подготовке урока-семинара учитель заранее готовит вопросы и указывает литературу. книга для самостоятельной работы, уделив время ее изучению. Далее следует сам семинар.

Учащиеся подробно обсуждают поставленные вопросы, используя для этого как материал учебника, так и информацию из дополнительной литературы, уточняя, расширяя и углубляя свои знания, следует поощрять Учителя к стандартным суждениям, оригинальным мыслям, поиску новых подходов к понимание изучаемой темы.Нетрудно понять, что такие уроки не только активизируют учебную деятельность студентов, но и позволяют им приобрести способность самостоятельно извлекать научные знания, развивать свою речь и мышление, адаптироваться к новой образовательной среде … В этом их ценность.

Методическая работа может быть использована учителями социальных дисциплин техникумов и колледжей в своей работе.

Тема урока: «Силы в механике: всемирное тяготение, упругость, трение»

Задачи:

образовательные: конкретизировать представления студентов о силах в механике, систематизировать знания студентов по данной теме;

образовательная: способствовать формированию умений самостоятельно получать знания, продолжать работать над развитием мышления;

развивающие: формировать мотивацию путем постановки познавательных задач, раскрывать связь между опытом и теорией, формировать умение выполнять экспериментальные задачи: выбирать оборудование, планировать и выполнять действия, описывать результаты и делать выводы.

Тип занятия: урок-семинар.

Дизайн урока: плакаты, сделанные учениками, содержащие информацию о силах в механике; экспериментальное оборудование, позволяющее измерить любую механическую силу.

Шаги урока

Время, мин

Методы и формы

  1. Организационный момент.
  1. Формулировка цели урока.
  1. Конкретизация теоретических знаний.
  1. Практика экспериментальных навыков.
  1. Практическое применение знаний.
  1. Самостоятельная работа.
  1. Подведение итогов.
  1. Домашнее задание.

2-3

5

25

15

15

15

5

Рапорт дежурного.

Вступительное слово учителя.

Ответы учащихся у доски и с места.

Решение экспериментальных задач.

Решение проблем с качеством.

Индивидуальная работа.

Заключительное слово преподавателя.

Учитель пишет сообщения на доске.

За две недели до урока студентов проинформировали о теме семинара и типовых вопросов, а также попросили выбрать качественные задачи по этой теме.Перед началом урока ученики получили «скелет» таблицы, который им предстоит заполнить в ходе урока.

Во время занятий.

1)
Слушатель подает отчет, называет отсутствующих и причины их отсутствия, преподаватель приветствует учеников, уделяя особое внимание внешнему виду и готовности к уроку.

2)
Педагог формулирует цели и задачи урока, знакомит детей с экспертной комиссией (это два ученика, ответившие на все вопросы темы накануне семинарского занятия), знакомит учеников с видами сил в природе.

Гравитационные силы действуют между всеми телами, но они настолько малы, что ими можно пренебречь, если оба тела имеют небольшую массу или находятся на большом расстоянии друг от друга.

Электромагнитные силы — они действуют между частицами с электрическими зарядами. Сфера их действия особенно широка и разнообразна.

Ядерные силы — самое мощное взаимодействие в природе, но их действия очень ограничены расстоянием.

Слабые взаимодействия — вызывают превращение элементарных частиц друг в друга.

Только гравитационные и электромагнитные взаимодействия могут рассматриваться как силы в смысле ньютоновской механики.

3)
Студенты отвечают на теоретические вопросы.

1.
Дайте определение силы.

Сила — это количественная мера воздействия одного тела на другое, в результате чего телу передается ускорение.

Сила всемирного тяготения проявляется между любыми двумя телами, зависит от массы обоих тел и от расстояния между этими телами.Силы тяжести направлены по прямой, проходящей через центры тяжести двух взаимодействующих тел. Определяется по формуле F = G m1 m 2 / R 2

Гравитационная постоянная численно равна силе всемирного тяготения между телами массой 1 кг каждое, если расстояние между ними составляет 1 м.

G = 6,67 10-11 Н м 2 / кг 2 Впервые было измерено Дж. Кавендишем (1731-1810) с помощью торсионных весов.

Гравитация — это сила, с которой Земля действует на любое тело, находящееся у ее поверхности.Сила тяжести всегда направлена ​​в сторону центра Земли, определяется по формуле F = mg, где g — ускорение свободного падения, равное 9,8 м / с2.
.

5.
В чем причина того, что Земля сообщает одинаковое ускорение всем телам независимо от их массы?

Ускорение свободного падения не зависит от массы тела, а зависит от расстояния до центра Земли. Расстояние до центра Земли предполагается равным радиусу Земли, поэтому всем телам, расположенным у поверхности, сообщается одинаковое ускорение.

6.
При каких условиях возникают упругие силы?

Силы упругости возникают при деформации тела. Более того, они всегда направлены против деформации.

Английский физик Р. Гук (1635-17703) экспериментально установил, что при малых деформациях относительное удлинение прямо пропорционально напряжению (удлинение стержня при упругой деформации пропорционально силе, действующей на стержень).

8.
Дайте определение массы тела.

Вес тела — это сила упругости, возникающая в результате деформации тела и направленная на опору или подвешивание со стороны этого тела. Модуль веса тела зависит от проекции ускорения тела на вертикальную ось.

9.
Когда возникают силы трения?

Силы трения возникают в результате взаимодействия двух контактирующих тел.

Уменьшите силу трения, смазывая или полируя трущиеся детали двигателя; увеличивать силу трения с помощью веток и песка при заносе автомобиля.

Модуль силы трения зависит от модуля силы реакции опоры и от коэффициента трения между этими поверхностями.

Возможно трение качения.

4)
Студенты используют экспериментальное оборудование для решения задач.

1. Как измерить силу тяжести?

2. Как измерить усилие пружины?

3. Как определить коэффициент упругости резинового шнура?

4. Как измерить силу трения скольжения?

5)
Учащиеся объясняют решение заранее подготовленных задач.

В сосуде с водой два стержня одинаковой массы — деревянный и медный. Какой из стержней действует на большую силу тяжести?

Имеет ли груз, подвешенный на веревке, какой-либо груз? Какой вес у гири, если нить обрезана?

Действует ли гравитация на стремительный полет в воздухе?

Будет ли парашютист во время прыжка находиться в состоянии невесомости?

Объясните, почему использование пружин снижает тряску автомобиля?

Почему на губках тисков и плоскогубцев сделаны насечки?

Почему на автомобильных шинах наносится рельефный рисунок?

Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?

6)
Для проверки усвоения материала проводится самостоятельная работа в виде тестирования в трех вариантах по 15 минут (см. Варианты заданий в Приложении 3)

7)
На этом этапе слово предоставляется экспертной комиссии.Ребята оценивают ответы других студентов, комментируют, дают рекомендации на будущее. В заключительном слове учитель указывает, были ли достигнуты цели урока, подчеркивает, что систематизация знаний по данной теме необходима для повторения.

8)
Домашнее задание записывается на доске и произносится учителем.

Учебник «Физика 10» стр. 32,33,35,37,38,39; Таблица.

Литература.

  1. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика. Учебник для средних специальных учебных заведений.
  1. Мартынова Н.К. Физика. Книга для учителя.
  1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика 10.
  1. Разумовский В.Г. Урок физики в современной школе.
  1. Сборник вопросов и задач по физике. Эд. Степанова Т.А.

Выводы урока.

Урок-семинар проводился в 1-й группе, на уроке присутствовало 24 студента, трое отсутствовали по болезни.Учебная цель урока: конкретизировать представления учащихся о силах в механике, систематизировать полученные знания учащихся по данной теме. Практически все ученики (около 83%) активно работали на уроке, ребята готовили плакаты по всем механическим силам, готовили эксперименты во время консультаций, работали с дополнительной литературой. Самостоятельная работа на уроке занимала около 18% времени, что немного больше запланированного, качество знаний при тестировании составило 62,5%, успеваемость составила 96%.Во время ответов ученики одновременно заполняли таблицу по систематизации знаний по данной теме, 17 человек полностью справились с заданием, 3 ученика не справились полностью, им были даны дополнительные домашние задания по таблице. Решение качественных задач позволило выявить связь опыта и теории, экспериментальные задания позволяют сформировать экспериментальные навыки.

Недостатком урока является то, что небольшое количество оборудования в разделе «Механика» не позволяет проводить фронтальные лабораторные работы, которые были бы намного эффективнее на таких уроках.

«Силы в механике: всеобщая гравитация,

упругость. , трение »

  1. Дайте определение прочности.
  2. Дайте характеристику силы тяжести.
  3. Дайте определение гравитационной постоянной, кем и когда она была впервые измерена?
  4. Дайте определение гравитации. Что такое ускорение свободного падения?
  5. Как измерить силу тяжести?
  6. При каких условиях появляются силы упругости?
  7. Сформулируйте закон Гука, при каких условиях он выполняется?
  8. Что называется состоянием невесомости?
  9. Как измерить силу упругости пружины?
  1. Когда возникают силы трения?
  2. Как можно уменьшить или увеличить силу трения и в каких ситуациях?
  3. Что определяет модуль и направление силы трения?
  4. Может ли сила трения увеличить скорость тела?
  5. Как измерить силу трения скольжения?

Дополнительные вопросы.

1. Будет ли парашютист во время прыжка находиться в состоянии невесомости?

2.
Почему на землю падают капли дождя, крупинки снега?

3. В сосуде с водой два стержня одинаковой массы — деревянный и медный. На какой стержень действует наибольшая сила тяжести?

4. Имеет ли вес, подвешенный на веревке, какой-либо вес? Какой вес у гири, если нить обрезана?

5. Действует ли гравитация на стремительный полет в воздухе?

6.Объясните, почему использование пружин снижает тряску автомобиля.

7. Почему на губках тисков и плоскогубцев сделаны насечки?

8. Почему на автомобильных шинах наносится рельефный рисунок?

9. Какая сила передает ускорение автомобилю или тепловозу?

Таблица для систематизации знаний по теме «Силы в механике»

Наименование силы

Определение
Формула

При каких условиях

Изображение силы на рисунке

Сила тяжести

Плотность

Сила упругости

Сила реакции опоры

Натяжение нити

Масса тела

Сила трения скольжения

Сила трения качения

«Силы в механике» Вариант 1.

1
… Автомобиль движется по прямому участку трассы с постоянным ускорением. Какой вывод можно сделать о равнодействующей F всех сил, действующих на автомобиль?

А. F = 0, направлен вверх. Б. F = 0, направленным вниз. Б. F = 0. G. F = 0, направлен горизонтально. E. Среди ответов нет правильного ответа.

2
… Сила упругости, возникающая при деформации пружины, составляет 20 Н. Жесткость пружины 200 Н / м.

Каково его удлинение?

А.0,1м. Б. 0,2 м Б. 0,3 м G. 0,5 м. D. Нет правильных ответов.

3.
Студент измеряет силу своей руки с помощью измерителя силы пружины. В связи с этим сила используется при … а) ускорении тел; б) степень деформации тел;

1.А; 2. B; 3. А и В; 4. Ни A, ни B.

  1. От чего зависит модуль силы всемирного тяготения?

А) от суммы масс обоих тел; б) от расстояния между телами; в) от произведения масс обоих тел; г) из окружающей среды; д) от размера обоих тел.

  1. Какая сила вызывает камнепады в горах?

6.
На столе стопка из 10 одинаковых книг. Каково соотношение между модулями силы F1, которая должна быть приложена для перемещения пяти верхних книг, и силой F2, которая должна быть приложена, чтобы вытащить пятую книгу сверху из стопки?

1) F1> F2; 2) F1 = F2; 3) F1> F2.

7.
Нарисуйте тело на наклонной плоскости. Обратите внимание на эту силу трения и силу реакции опоры, действующую на это тело.

«Силы в механике» Вариант 2.

1.
Когда все силы, действующие на автомобиль, скомпенсированы, его скорость остается неизменной. Как называется это явление?

А. Гравитация. Б. Инерция. Б. Невесомость. D. Трение. E. Среди ответов нет правильного ответа.

2
… Сила упругости, возникающая при деформации пружины, составляет 30 Н. Определите жесткость пружины, если удлинение составляет 0,2 м.

А. 150 Н / м; Б. 300 Н / м; Н. 100 Н / м; ГРАММ.200 Н / м. D. Нет правильных ответов.

3.
Человек измеряет массу тела с помощью пружинных весов (безмены). В этом случае используется связь между массой тела и .. … а) ускорением тел; б) степень деформации тел;

1.А; 2. А и В; 3. B; 4. Ни A, ни B.

4.
От чего зависит модуль силы трения?

А) из окружающей среды; б) от массы тела; в) по коэффициенту трения; г) от деформации кузова; д) от размера тела.

  1. Какая сила удерживает туриста на крутой горной дороге?

А) сила трения б) сила тяжести; в) сила тяжести; г) сила упругости.

  1. Луна и Земля взаимодействуют посредством гравитационных сил. Каково соотношение модулей сил F1 действия Земли на Луну и F2 действия Луны на Земле?

1) F1 = F2; 2) F1> F2; 3) F1> F2.

  1. Нарисуйте шар, подвешенный на нити.Обратите внимание на эту иллюстрацию на натяжение нити и силу тяжести шарика.

«Силы в механике» Вариант 3

1
… Какой физический закон гласит, что действие одного тела на другое является взаимным?

A. В законе Ньютона I. Б. В законе Ньютона II. Б. В законе Ньютона III. D. В законе сохранения и преобразования энергии. D. Нет правильных ответов.

2
… Определите силу упругости, возникающую в результате деформации пружины, если жесткость пружины составляет 40 Н / м, а ее удлинение составляет 5 см?

А.1N. B. 2 N. C. 3 N. G. 5 N. D. Нет правильных ответов.

3.
По грунтовой дороге, размытой дождем, груженый автомобиль заносит меньше, чем незагруженный. В то же время мы видим связь между силой трения и… а) скоростью, б) массой тела;

1) А; 2) Б; 3) А и Б; 4) Ни А, ни Б.

4.
От чего зависит модуль упругости?

А) из окружающей среды; б) от массы тела; в) по коэффициенту жесткости; г) от деформации кузова; д) от размера тела.

5.
Какая сила заставляет Землю и другие планеты двигаться вокруг Солнца?

А) сила трения; б) сила тяжести; в) сила тяжести; г) сила упругости.

6.
На столе в вагоне поезда — коробка конфет и яблоко. Почему в начале движения яблоко откатилось назад (относительно каретки), а коробка конфет осталась на месте?

А) коробка тяжелая, а яблоко легкое; б) трение скольжения меньше трения качения;

c) трение скольжения больше, чем трение качения;

Г) у коробки большая площадь контакта, а у яблока маленькая.

7.
Нарисуйте Землю и Луну. Обратите внимание на силы тяжести, действующие между этими телами.

Ключ к тесту.

П / п №

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Б, с

Б, с

Б, д


> Физика: Силы сопротивления при движении твердых тел в жидкостях и газах

???
1.При каких условиях возникают силы трения?
2. Что определяет модуль и направление силы статического трения?
3. В каких пределах может изменяться сила трения покоя?
4. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?
5. Может ли сила трения скольжения увеличить скорость тела?
6. В чем основное различие между силой сопротивления в жидкостях и газах и силой трения между двумя твердыми телами?
7. Приведите примеры полезных и вредных эффектов сил трения всех видов.

Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н. Сотский, физика 10 класс

Скачать календарно-тематическое планирование по физике, ответы на контрольные работы, задания и ответы для школьника, книги и учебники, курсы для учителя физики для 10 класса

Содержание урока

план урока опорная рама презентация урока ускоренные методы интерактивные технологии практика
заданий и упражнений Семинары самопроверки, тренинги, кейсы, квесты домашние задания вопросы для обсуждения риторические вопросы студентов иллюстрации

аудио, видео роликов и мультимедиа фото, картинки, схемы, таблицы, схемы юмора, приколы, приколы, комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Приложения

аннотации статей фишки для любопытных шпаргалок учебники основной и дополнительный словарь терминов другие Улучшение учебников и уроков исправления ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы нововведения в уроке с заменой устаревших знаний новыми Только для учителей

идеальных уроков
календарный план на год методические рекомендации дискуссионной программы интегрированные занятия

Если у вас есть исправления или предложения по этому уроку,

ньютоновских механиков — Домашнее задание о паровозике, тянущем поезд

ИМО, вы правы: формулировка проблемы плохая.Бессмысленно говорить «двигатель развивает силу в 40000 Н». Двигатель взаимодействует как с первым вагоном, так и с рельсом, воздействуя на оба усилия, причем эти силы различны. Как мы можем узнать, что имел в виду автор книги? Если первое, то ваш ответ правильный, если второе, то правильный ответ книги. Конечно, в последнем случае (сила, действующая на рельс) не та сила, которая ускоряет поезд, а реакция рельса.

Как правило, мы не должны говорить «А оказывает силу» — гораздо лучше «А оказывает влияние на В».А еще лучше: «А воздействует на точку P на B». Точка действия силы может иметь большое значение.

Редактировать

Многое было сказано, но, ИМО, полезно быть еще яснее. После дальнейших размышлений я думаю, что плохая не формулировка, а то, что стоит за ней.

Как уже указывалось, например, by @Farcher в задачах механики первое, что нужно сделать, — это прояснить, какая (механическая) система является. В нашем случае это вагоны или вагоны + двигатель? Обратите внимание, что это не сделало бы
различие в ускорении, которое одинаково для всех частей поезда, но ни в коем случае не одно и то же, если речь идет о силах.Рассмотрим два варианта:

а) Система состоит только из вагонов. Тогда имеет смысл сказать, что двигатель (который не принадлежит системе) применяет к системе заданную силу $ F $ и вычисляет ускорение как $ a = F / m $, где
$ m = 10000 \, \ rm кг $. Учитывая ответ книги, это не выбор автора.

б) Система состоит из всего поезда, включая двигатель. Тогда есть две альтернативы данной силе $ F $ (здесь я повторяю)

b1) $ F $ — это силовой двигатель, применяемый к вагонам.Тогда это внутренняя сила , и как таковая не может ускорить систему. Его ускорение происходит только за счет чистой внешней силы (при вычислении результирующие внутренние силы отменяются благодаря третьему закону Ньютона). Тогда
решение ерунда.

b2) $ F $ — это двигатель силы, применяемый к внешнему миру. В этом случае он никогда не ускорит систему или ее часть. Он мог разгонять рельс, если бы он не был прочно закреплен на земле. Не говоря уже о том, что силовой двигатель применяется к рельсам, но движется в неверном направлении.

Так что даже вариант b) не приемлем. Ни того, ни другого, как он используется в ответе gandalf61.

Я хочу добавить еще один комментарий. К сожалению, «двигатель» на английском языке может означать две разные вещи: либо собственно мотор (электрический, дизельный,
или иначе), который в конечном итоге является причиной движения — или автомобиль, в котором он находится. Конечно, данные о массе подсказывают последнюю интерпретацию. Но я подозреваю, что автор — возможно, не осознавая — подумал
бывшего.

Я вынужден так сказать, потому что это очень распространенный образ мыслей об автомобилях и других моторизованных транспортных средствах.Если вы спросите кого-нибудь, «какая сила заставляет машину двигаться?» Готов поспорить, вы получите в ответ «сила мотора». Никто не думает, что в строгом механическом смысле двигатель может создавать только внутренних сил и поэтому никогда не сдвинет автомобиль ни на сантиметр. Единственная внешняя сила , которая может привести автомобиль в движение, — это трение дороги о колеса.

Расчет мощности локомотива — Гринвилл, Южная Каролина

РАСЧЕТ ТЯГОВОГО УСИЛИЯ

Тяговое усилие, необходимое для движения поезда, состоит из множества факторов, но для большинства применений необходимо учитывать только четыре.Во-первых, для движения по прямолинейному ровному пути требуется сила от 2 до 5 фунтов на тонну веса поезда. На очень медленных ярдовых скоростях требуется всего от 2 до 3 фунтов, а на более высоких скоростях увеличивается примерно до 5 фунтов. Эта сила требуется для преодоления трения подшипника, прогиба рельса, незначительного контакта фланца и т. Д. Много лет назад первоначальные требования к запуску были намного выше, когда автомобили имели подшипники скольжения. Сегодня, когда речь идет о шейках роликовых подшипников, это не особо важно. На скоростях выше 30-40 миль в час сопротивление воздуха становится значительным, но, поскольку оно зависит от аэродинамики конкретных поездов, здесь оно не рассматривается.

Второй фактор, который следует учитывать, — это кривизна пути. Автомобили на повороте требуют большого тягового усилия, потому что колеса установлены на неразрезных мостах. Таким образом, колеса должны проскальзывать и скользить по кривой из-за разницы в радиусе внутренних и внешних направляющих. Контакт фланца колеса добавляет дополнительное трение.

Для машин, находящихся на повороте, необходимое тяговое усилие составляет 0,8 фунта на тонну на градус кривизны, где кривизна определяется как количество градусов, в которых изгибаются пути на 100 футов.Степень кривизны можно рассчитать, если известен радиус кривой, разделив 5730 футов на радиус. Например, гусеница с радиусом 573 фута будет иметь кривизну 10 °. Кривизну также можно напрямую измерить следующим методом: натяните шнур или ленту через две точки на рельсе, расстояние между которыми составляет 62 фута. Измерьте расстояние от середины шнура до рейки. Это расстояние в дюймах равно градусам кривизны.

Надлежащая инженерная практика ограничивает максимальную кривизну примерно до 12 °.Однако кривизна может превышать 20 ° на промышленной площадке с ограниченными площадями, но это, скорее всего, приведет к чрезмерному износу колес и рельсов.

Процент уклона, пожалуй, самый важный фактор, определяющий тяговое усилие. На каждую тонну веса поезда в уклоне требуется 20 фунтов тягового усилия на каждый 1% уклона. (Один процент тонны или 2000 фунтов равен 20 фунтам.) Уклон в 1% определяется как вертикальное увеличение на один фут на каждые 100 футов горизонтального расстояния. Уклон 1% считается крутым; уклон 2% необычно крутой.

Последний фактор, который часто упускают из виду, — это тяговое усилие, необходимое для ускорения поезда. Требуется около 10 фунтов на тонну, чтобы разогнаться до скорости 6 миль в час за одну минуту или 12 миль в час за две минуты, что является разумной скоростью для тяжелого поезда. Увеличение тягового усилия пропорционально увеличивает скорость ускорения.

Общее тяговое усилие, необходимое для поезда, складывается из этих четырех компонентов. Отдельные компоненты будут различаться для любой точки рельсовой системы в зависимости от нагрузки на кривой или уклона и от того, требуется ли в этой точке ускорение.

Поезд может получить «разбег» на холме. Кинетическая энергия в поезде может быть преобразована в высоту по формуле:

S² / 30 = H

, где S — скорость в милях в час, а H — высота в футах.

Расчет мощности

Мощность, необходимая для движения поезда, определяется простой формулой:

P = TS / 375

Где P — мощность в лошадиных силах на рельсах, T — тяговое усилие в фунтах, а S — скорость в милях в час.Мощность двигателя на маховике снижается за счет вспомогательных устройств, таких как воздушный компрессор, вентилятор охлаждения, зарядный генератор, тяговый генератор и потери двигателя, потери привода и потери передачи. Чистый эффект этих потерь заключается в снижении мощности на рельсе на 20-30%. Около 80% номинальной мощности двигателя доступно на рельсе для современного тягового локомотива переменного тока по сравнению с примерно 70% для более старых локомотивов постоянного тока.

Большинство приложений по переключению дворовых площадок редко превышают тяговое усилие около 30 000 фунтов и скорость от 5 до 7 миль в час.Таким образом, промышленный локомотив будет иметь мощность от 500 до 600 лошадиных сил. Короткая железная дорога или железнодорожная ветка с такими же требованиями к тяговому усилию может потребовать до 2000 лошадиных сил для перемещения поезда из-за более высоких скоростей. Для магистральных локомотивов может потребоваться более 4000 лошадиных сил каждый с несколькими единицами из-за высокого тягового усилия и скорости.

Локомотивы — обзор | Темы ScienceDirect

6.2 Связанные работы

Многие функции локомотива, включая подъем по лестнице, ходьбу по склону, бег и прыжки, требуют значительного усилия в коленном суставе, голеностопном суставе или и том и другом, что не может обеспечить энергетически пассивные устройства [1].Исторически сложилось так, что усилия по разработке протезов нижних конечностей с электроприводом были сосредоточены либо на разработке протезов коленного сустава с электроприводом [2], либо в разработке трансибиальных протезов голеностопного сустава [3–5]. Только недавно исследователи начали объединять оба сустава в единый силовой протез голеностопного / коленного сустава [6–8].

Несмотря на многообещающую перспективу механических протезов нижних конечностей, их применение все еще ограничено. Действительно, современные устройства страдают от непродолжительной автономной работы и требуют более высокой когнитивной нагрузки на человека с ампутированной конечностью по сравнению с пассивными или полуактивными устройствами [9].Одна из основных проблем, возникающих при разработке протезов нижних конечностей с электроприводом, — это средства, с помощью которых пользователь может управлять протезом. Чтобы эффективно реализовать протез с электроприводом, необходимо разработать интерфейс управления, который позволяет пользователю управлять протезом и сообщать ему свое намерение в реальном времени. Ясно, что такая структура коммуникации и контроля должна быть безопасной и надежной и не требовать дополнительных (когнитивных) усилий со стороны пользователя [10].

В то время как распознавание действий и намерений в компьютерном зрении является активной областью исследований (см. Недавний обзор в [11]), распознавание моторных намерений по необработанным данным датчиков только недавно стало популярным. В исх. [12] авторы используют носимые инерциальные единицы измерения для обнаружения поворотов в реальном времени. В исх. [9] обнаружение намерения (и осознание всего тела) было реализовано с помощью неинвазивной распределенной беспроводной носимой сенсорной системы. Другой подход к распознаванию намерений походки в режиме реального времени для управления трансфеморальным протезом с полным приводом описан в Ref.[13]. Вместо того, чтобы собирать данные о здоровой конечности, они делают вывод о намерениях пользователя на основе характерной формы вектора силы и момента взаимодействия между пользователем и протезом. Алгоритм k-NN с большинством голосов и схемами смещения порога используется для повышения устойчивости. Авторы продемонстрировали способность своего подхода распознавать намерение человека встать или идти с одной из трех различных скоростей в реальном времени. В более поздней статье авторы расширили свой подход для обработки нескольких классов действий [10].

Вместо использования инерциальных единиц или датчиков силы некоторые исследователи исследовали использование поверхностной электромиографии (ЭМГ) для определения намерений пользователя и для управления протезом нижних конечностей [14–16]. Такая методика включает поверхностные электроды (часто в гнезде протеза) для извлечения командных сигналов от мышц остаточной конечности. Показав многообещающие результаты в поддержке активного контроля суставов, этот метод оказался трудным для использования в коммерческих протезах из-за его инвазивного характера.

В нашем приложении мы стремимся использовать измерения, предоставляемые носимой системой захвата движения, для прогнозирования двигательного намерения и выбора наиболее подходящей двигательной программы для управления протезом. С этой целью мы фокусируемся на распознавании действий здоровой ноги, что, по нашему мнению, является первым шагом к предсказанию двигательного намерения. Существует обширная литература по распознаванию действий [11], но наша проблема в основном связана с трехмерным распознаванием действий, когда данные скелета используются для описания позы человеческого тела и классификации последовательности действий.В последние годы мы оказали помощь в большом количестве работ по распознаванию трехмерных действий по данным скелета, таких как те, что описаны в [17–23]. Эти работы направлены на извлечение особенностей из данных скелета, чтобы зафиксировать корреляцию различных частей тела и различать различные действия. В этих документах данные обычно выражаются в единой глобальной справочной системе. В некоторых документах выполняется нормализация данных для учета биометрических различий [24,25] или изменений системы координат [23], либо применяется система отсчета, основанная на предмете, например, путем центрирования системы отсчета относительно бедра скелета [20].В некоторых работах используются углы для изображения позы человеческого тела [26].

В нашем приложении нас интересует не оценка всего тела, а только поза одной ноги. Более того, у нас нет точной локализации частей ног, а есть только расчетные углы в глобальной системе отсчета. Наша цель — проверить, насколько возможно распознавание действий с участием нижних конечностей на основе таких данных.

Отметим, что работ по распознаванию действий с вовлечением нижних конечностей очень мало; большая часть литературы посвящена моделированию жестов [27,28] и / или распознаванию языка жестов [29,30], а также попыткам оценить позу верхней части тела и распознать действия / жесты / знаки на основе движения рук, кистей рук. и загляните в видео RGB.Вероятно, ближайшей к нашей области применения областью исследований является анализ походки [31,32], в котором модели движения нижних конечностей анализируются для распознавания человека, а не для распознавания действий.

Кроме того, нас интересует, как измерения, обеспечиваемые носимой системой захвата движения (WMCS), совместно изменяются при выполнении действия. Поэтому мы сосредотачиваемся на динамике, лежащей в основе траекторий измерений. Мы предполагаем, что такие траектории являются выходом линейной инвариантной во времени (LTI) системы.Чтобы связать измерения WMCS с генерирующей системой LTI, мы могли бы применить методы идентификации системы для оценки параметров системы LTI, как в Ref. [33]. Похожий подход использован в [4]. [18], где действие описывается как совокупность временных рядов трехмерных местоположений суставов тела (например, суставов в скелете, предоставляемых датчиком Kinect и оцениваемых, как в [34]). В исх. [18], матрица наблюдаемости модели авторегрессионного скользящего среднего (ARMA), генерирующая траектории суставов тела, оценивается стандартными методами идентификации системы.Подпространство, натянутое на столбцы этой конечной матрицы наблюдаемости, соответствует точке на многообразии Грассмана, поэтому такое многообразие используется для сравнения различных моделей ARMA. Линейный SVM принят для выполнения классификации.

В исх. [35], скелет, представляющий человеческое тело, разделен на несколько перекрывающихся частей тела. Для каждого действия оценивается набор временных рядов (по одному для каждой части тела) таких характеристик, как положение, касательные и особенности контекста формы. Каждый индивидуальный временной ряд характеристик моделируется с использованием линейной динамической системы, системные параметры которой вычисляются путем идентификации системы.Предполагаемые параметры используются для представления последовательности действий. Множественное обучение ядра (MKL) [36] используется для изучения набора оптимальных весов для каждой конфигурации части и временной протяженности.

В отличие от работ [18] и [35], которые моделируют траектории с помощью линейных динамических систем и выполняют идентификацию системы, можно представить траектории, создаваемые динамической системой, с помощью матрицы Ганкеля. Матрица Ганкеля включает матрицу наблюдаемости системы LTI и инвариантна к аффинным преобразованиям точек траектории [37].Матрицы Ганкеля успешно использовались в предыдущих работах по распознаванию действий [37], отслеживанию [38], сжимающему восприятию [39] и динамическим текстурам [33]. В частности, в работе Ref. [37] для распознавания действий в RGB-видео используется набор динамических моделей. Метод извлекает плотные траектории для представления движения тела. Усеченные матрицы Ганкеля, связанные с обнаруженными траекториями, используются для изучения кодовой книги матриц Ганкеля. Гистограмма матриц Ганкеля вычисляется для представления каждого экземпляра действия и обучения SVM.В таком методе не учитывается временная структура действия и переключение между системами LTI. В исх. [19] предполагается, что движение тела может быть вызвано атомными системами LTI. Пространство матриц Ганкеля используется в качестве промежуточного пространства, где можно сравнивать основанные на матрице Ганкеля представления как движения тела, так и атомных систем LTI. Переходы между системами LTI моделируются с помощью скрытой марковской модели. Использование матриц Ганкеля позволяет избежать бремени выполнения идентификации системы, обеспечивая удобный в вычислительном отношении дескриптор для динамики временного ряда.

Что заставляет тепловоз работать? — Музей железных дорог Среднего континента

Зажигание дизельного топлива толкает поршни, подключенные к электрогенератору. Получающееся электричество приводит в действие двигатели, подключенные к колесам локомотива. «Дизельный» двигатель внутреннего сгорания использует тепло, выделяемое при сжатии воздуха во время восходящих циклов хода, для воспламенения топлива. Этот тип двигателя сконструировал изобретатель доктор Рудольф Дизель. Он был запатентован в 1892 году.

  1. Дизельное топливо хранится в топливном баке и подается в двигатель электрическим топливным насосом. Дизельное топливо стало предпочтительным топливом для использования на железнодорожных локомотивах из-за его более низкой летучести, более низкой стоимости и общедоступности.
  2. Дизельный двигатель (A) является основным компонентом дизель-электрического локомотива. Это двигатель внутреннего сгорания, состоящий из нескольких цилиндров, соединенных с общим коленчатым валом. Топливо воспламеняется от сильного сжатия, толкая поршень вниз.Движение поршня вращает коленчатый вал.
  3. Дизельный двигатель подключен к главному генератору (B) , который преобразует механическую мощность двигателя в электрическую. Затем электричество распределяется между тяговыми двигателями (C) по цепям, установленным различными компонентами распределительного устройства.
  4. Поскольку он всегда вращается, независимо от того, движется ли локомотив или нет, выход главного генератора управляется током возбуждения, подаваемым на его обмотки.
  5. Инженер управляет мощностью локомотива с помощью дроссельной заслонки с электрическим управлением. Когда он открывается, в цилиндры двигателя впрыскивается больше топлива, что увеличивает его механическую мощность. Возбуждение основного генератора увеличивается, увеличивая его электрическую мощность.
  6. Каждый тяговый двигатель (C) напрямую связан с парой ведущих колес. Использование электричества в качестве «трансмиссии» для локомотива намного надежнее, чем использование механической трансмиссии и сцепления.Пуск тяжелого поезда с полной остановки быстро сожжет сцепление.

Немецкое поглощение локомотивов дает Китаю дешевый путь в Европу

В своей колонке от 29 апреля я изложил свой взгляд на роль федерального правительства в том, что Китай может стать нашим основным конкурентом в мировой торговле и создать чрезвычайно отрицательное сальдо торгового баланса Соединенные Штаты имеют с этой страной. В этой колонке я излагаю, как я вижу, что производители оригинального оборудования (OEM) внесли свой вклад в эти два результата.

Корпорации руководствуются ожиданиями финансовых показателей Уолл-стрит, которые обычно публикуются ежеквартально. Это довольно короткий горизонт для планирования и достижения финансовых результатов. (Хотя Верховный суд США классифицировал корпорации как «граждане», я сомневаюсь, что многие люди сосредоточивают свою жизнь почти исключительно на увеличении чистой прибыли, как и корпорации.)

К этому добавляются стандартные принципы бухгалтерского учета, которые учитывают разницу в стоимости закупленных материалов. превыше всех других факторов при оценке эффективности закупочной функции.Эти два фактора — Уолл-стрит и сегодняшние финансовые конструкции — привели корпорации к почти исключительному сосредоточению внимания на поштучной цене при принятии решений о выборе источника. И поэтому они позиционируют корпорации США в качестве добровольных партнеров в серьезном сокращении базы поставщиков / производителей малых и средних предприятий.

Я был менеджером по закупкам в 1990-х, когда OEM-производители начали свой спринт по поиску поставщиков в Китае. Это было непростое время. Это была не продуманная стратегия.В одной компании, в которой я работал, наш вице-президент по управлению поставками, которого не устраивали темпы нашего аутсорсинга в Китай, потребовал, чтобы как минимум одна треть долларовой стоимости всех новых источников приходилась на поставщиков из « низкая стоимость »(перевод: низкая цена за единицу продукции), независимо от сравнений котировок. Это привело к тому, что некоторые из наших местных поставщиков потеряли с нами бизнес, хотя они были конкурентоспособны по ценам с зарубежными поставщиками — или, фактически, предложили на более низкие цены на !

В результате потери OEM-бизнеса — особенно в результате такого короткого замыкания — многие МСП вышли из бизнеса.Быстрое ускорение поиска поставщиков оригинального оборудования не позволило им отреагировать на новую бизнес-реальность. И OEM-производители по большей части не давали своим действующим поставщикам реальных шансов на конкуренцию.

В то время я слышал, как самозваные «чудаки» и руководители корпораций объясняли конкурентоспособность китайских поставщиков по поштучной цене тем, что Китай представляет собой «дикий запад» для капитализма. Я знаю другое. Если вы сомневаетесь в этом, обратитесь к моей статье на IndustryWeek от 26 февраля 2016 г., где я подробно рассказываю, как политика правительства Китая помогла их производителям снизить цены для наших отечественных производителей для малого и среднего бизнеса

Я проходил собеседование в конец 1990-х — бизнес-редактор крупной газеты.Когда он спросил мое мнение о том, как так быстро ускорились закупки OEM-поставщиков в Китае, я сравнил менеджеров по закупкам с леммингами — бездумным присоединением к массовому движению в безудержной гонке на уничтожение.

В тот же день, когда вышла статья, мой начальник затащил меня в свой кабинет и спросил, считаю ли я его «леммингом». Я хотел сохранить свою работу, поэтому ответил: «Нет».

Дело в том, что давление на закупки с целью привлечения вторичных ресурсов от американских МСП к китайским поставщикам было огромным.В то время, если вы ставили под сомнение эту стратегию, вас называли «мошенником». Фактически, я однажды был в дискуссии с коллегой, где я отметил, что, хотя поштучная цена важна, возможно, при выборе источника следует учитывать другие факторы, что, по моему мнению, было довольно разумным утверждением. Мой коллега ответил: «О, вы один из таких».

Что еще больше сбило меня с толку, так это то, что во время всей спешки с поиском поставщиков в Китае основные методы управления поставками, такие как создание плана B в случае возникновения проблем с поиском поставщиков у действующего поставщика, были отброшены большинством.Мы почувствовали последствия этого во время битвы с Covid-19. С другой стороны, были некоторые компании, которые, узнав до этого на собственном горьком опыте, реализовали план Б.

Подробнее об управлении цепочкой поставок Пола Эриксена.

Toyota, например, узнала о необходимости этого после землетрясения / цунами на Фукусиме 11 марта 2011 года, которое разорвало их цепочки поставок. В результате они осознали, что время, необходимое для создания складских запасов стратегических компонентов, включая полупроводники, является одним из видов страхового полиса.И хотя это не полностью объясняет их дефицит в этом продукте, это опосредовало влияние на производство Toyota и, в процессе, дало им конкурентное преимущество.

Другой распространенной стратегией Плана B управления поставками, которая по большей части не применялась в спешке с поиском поставщиков в Китае, была двойная закупка поставщиков. В частности, если один из поставщиков является отечественным. Я изложил свои мысли по этому поводу в своей статье от 6 апреля 2020 года: План Б против плана на случай непредвиденных обстоятельств: какой вариант цепочки поставок лучше всего? .

Я не говорю, что OEM-производители не должны стремиться к увеличению прибыльности. Однако у такой стратегии есть обратная сторона, если она не основана на здравом смысле. И, игнорируя все остальное, кроме поштучной цены, поставка OEM-поставщиков в Китае опустошила МСП, что подорвало промышленную мощь США. Результатом их действий является то, что этой стране придется проделать большую работу, чтобы преодолеть разрыв в конкурентоспособности, который она имеет с Китаем, и, в свою очередь, начать менять свой существенный статус торгового баланса с ними.

Я подробно излагаю свои мысли об общих затратах на ведение бизнеса с поставщиками — помимо поштучной цены — в моей готовящейся к выпуску книге «Лучший бизнес: ломая стены бункера закупок». Посмотрите на веб-сайте IndustryWeek объявление о его доступности, а также ссылку на то, как его заказать.

Пол Эриксен — консультант IndustryWeek по цепочке поставок. Он имеет 40-летний опыт работы в промышленности, в первую очередь в сфере управления поставками у двух крупных производителей оригинального оборудования.

Как добраться до поезда?

Я представляю все автомобили как имеющие массу Нм . Надеюсь, это не слишком сбивает с толку. Кроме того, я отказался от силы, которую поезд тянет на вагоны, и силы, которую вагоны тянут на поезд. Хотя они обозначены одинаково, на самом деле существуют две разные силы статического трения. Сила статического трения в поезде действует между колесами и рельсом. Сила трения в автомобилях находится между осью и колесами (так что я немного схитрил).Но вот важная часть. Пока сила трения в поезде превышает силу трения во всех вагонах, вся система может ускоряться.

Если я назову коэффициент трения покоя для вагонов μ cs и коэффициент для поезда μ ts , то это будет уравнение для сил в горизонтальном направлении.

Для случая, когда он ускоряется, я могу вычислить максимальное количество вагонов, которые поезд может двинуть.

Я не знаю значений этих двух коэффициентов трения, но кажется безумным думать, что коэффициент трения поезда в 10 раз больше, чем у вагонов. Как поезд мог заставить двигаться серию вагонов? Единственный способ — просто преодолеть большую силу трения — заставить двигаться по одной машине за раз. Когда автомобиль движется, взаимодействие оси с колесом меняется на кинетическое трение с более низким коэффициентом.

Моделирование стартового поезда

Это действительно то, что я хотел сделать — создать модель, которая показывает, как эти вагоны начинают движение.Хорошо, позвольте мне рассказать вам, как я собираюсь смоделировать этот поезд с силой сцепления вагона. Моей первой идеей было использовать пружину, но я отказался от этого (не знаю почему). Мой план состоит в том, чтобы иметь постоянную силу сцепления. Если расстояние между автомобилями больше некоторого значения, существует сила, тянущая его вперед. Если расстояние между автомобилями слишком мало, их раздвинет сила. Это так просто.

Конечно, мне нужно добавить силу трения. Для автомобилей будет некоторая максимальная статическая сила трения, чтобы удерживать их в неподвижном состоянии.После того, как он начнет двигаться, это будет заменено постоянным кинетическим трением.

Прежде чем я начну, я должен выбрать некоторые значения для вещей. Не знаю почему, но я решил смоделировать это как модель небольшого поезда. Я не думаю, что это имеет слишком большое значение. Кроме того, у меня есть коэффициент трения на ведущих колесах 0,5 и кинетическое трение колес автомобиля на 0,09 с 5 автомобилями.

Вот как это выглядит:

Это замедленное движение, поэтому вы можете видеть, как разные автомобили движутся в разное время.Вот график положения каждого автомобиля относительно его исходного положения.

В этой модели поезд просто продолжает ускоряться. На самом деле, я должен наложить на двигатель поезда силу сопротивления, зависящую от скорости, чтобы он выглядел более реалистично. Однако в приведенном выше сюжете есть кое-что довольно крутое. Посмотрите на разницу во времени между запуском каждой машины. Похоже, что время начала равномерно распределено. Кажется, это согласуется со звуком настоящего трогательного поезда.

Домашнее задание

Эта проблема с запуском поезда — одна из тех странных вещей.Вы начинаете смотреть на него и моделировать его, а затем понимаете, что есть множество интересных вещей, которые можно исследовать. Поскольку я явно оставил много вопросов без ответов на столе, я позволю вам изучить их. Но ждать! Я не оставлю тебя с пустыми руками. Вот мой код VPython, с которого я начал. Я пытался добавлять комментарии, чтобы вы могли понять, что происходит, но помните, что я неаккуратный программист. Я не всегда делаю что-то наиболее оптимальным образом (и вам тоже).

  • Измените кое-что и посмотрите, что произойдет.Попробуйте поиграть с коэффициентом статического трения на колесах двигателя и колесах автомобиля. Попробуйте изменить кинетическое трение колес автомобиля. Есть ли момент, когда локомотив поезда едва ли может заставить поезд двигаться?
  • А как насчет массы машин? Попробуйте создать случайные массы для разных автомобилей (в разумных пределах).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *