Název školy: Číslo a název projektu: Číslo a název šablony klíčové aktivity:
STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace CZ.1.07/1.5.00/34.0880 Digitální učební materiály – www.skolalipa.cz III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Označení materiálu:
VY_32_INOVACE_425_Odporove_sily_PwP
Typ materiálu:
PowerPointová prezentace
Předmět, ročník, obor:
Fyzika, 1. ročník, Mechanik elektronik
Téma:
Odporové síly
Jméno a příjmení autora:
Markéta Fialová
Datum vytvoření:
31. 10. 2012
Anotace:
Prezentace vhodná pro výklad tématu i samostudium. Lze ji použít i pro rychlé zopakování. Seznamuje s pojmy třecí síla, valivý odpor a se vzorci pro jejich výpočet. Součástí jsou úlohy s výsledky.
Číslo a název sady:
sada č. 22 – Mechanika
Odporové síly
STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace
Obsah
• • • • • •
Smykové tření Třecí síla – vzorec pro výpočet Třecí síla v praxi Valivý odpor Velikost odporové síly valivého odporu Úlohy s výsledky
•
Při pohybu tělesa vznikají síly, které jsou namířeny proti směru pohybu a které pohyb těles brzdí
•
Tyto síly nazýváme odporové a vznikají všude tam, kde se těleso stýká s povrchem jiného tělesa nebo kde se těleso pohybuje v látkovém prostředí
Smykové tření •
Vzniká při posouvání tělesa po povrchu jiného tělesa
•
Odporová síla, která brzdí jeho pohyb se nazývá třecí síla Ft
•
Její působiště je na stykové ploše těles
směr pohybu
Ft
•
Jednou z příčin vzniku třecí síly jsou nerovnosti na dotykových plochách těles
•
Dalším důvodem vzniku třecí síly, především u těles s hladkými a vyleštěnými povrchy, jsou přitažlivé síly mezi částicemi povrchových vrstev
Velikost třecí síly •
Při rovnoměrném pohybu je tažná síla F v rovnováze s třecí silou Ft
•
Na základě této skutečnosti můžeme siloměrem určit velikost smykového tření
F
Ft
•
Třecí síla Ft je přímo úměrná tlakové síle Fn, kterou působí těleso na podložku, tedy
Ft = f .Fn kde f je součinitel smykového tření směr pohybu
Ft Fn
•
Třecí síla nezávisí na obsahu stykových ploch
•
Třecí síla nezávisí na rychlosti pohybu těles
Poznámka: Nezávislost na rychlosti je pouze přibližná, při vyšších rychlostech se součinitel f zmenšuje.
•
Při rovnoměrném pohybu po vodorovné podložce se tlaková síla Fn rovná tíze tělesa
•
Platí tedy
Fn = G = m.g Ft = m.g. f
Smykové tření v praxi Užitečné: • Opracování povrchu těles • Jízda vozidel, chůze • Řemenové převody • Třecí spojky • ...
Neužitečné: • Ojíždění pneumatik • Opotřebovávání součástí strojů • Odírání obuvi • ...
•
Třecí síla působí i v případě, kdy je těleso vzhledem k podložce v klidu
•
V tomto případě mluvíme o klidové třecí síle
•
Klidová třecí síla je za jinak stejných podmínek větší než třecí síla při pohybu
Valivý odpor •
Vzniká při pohybu tělesa kruhového průřezu po pevné podložce
•
Příčinou je stlačování a deformace podložky před valícím se tělesem, popř. deformace tělesa samotného
•
Při působení kolmé tlakové síly Fn je těleso vtlačováno do podložky
•
Deformace této podložky vyvolává odporovou sílu Fv, která působí proti pohybu tělesa
•
Odporová síla Fv je přímo úměrná kolmé tlakové síle Fn, kterou působí těleso na podložku, a nepřímo úměrná poloměru R tělesa, tedy
Fn Fv = ξ . R
,
kde součinitel ξ se nazývá rameno valivého odporu
R
ξ
FG
Fv •
Fn
Odporová síla při valení tělesa je za jinak stejných podmínek mnohem menší než třecí síla smykového tření
Valivý odpor v praxi • • • • •
Ložiska Jízda vozidel Přemisťování těžkých předmětů Odpor pneumatik ...
Příklad 1 Jakou silou musíme působit na bednu o hmotnosti 200 kg, abychom ji posouvali rovnoměrným pohybem po vodorovné podlaze, je-li součinitel smykového tření mezi bednou a podlahou 0,2? (400 N)
Příklad 2 Jaká je nejkratší vzdálenost, na které může zastavit automobil, který jede po vodorovné silnici rychlostí 72 km/h, jeli součinitel smykového tření mezi pneumatikami a povrchem vozovky 0,25? Předpokládejme, že automobil jede s vyřazeným rychlostním stupněm, a všechny další odporové síly zanedbejte. (80 m)
Příklad 3 Dutá a plná ocelová koule mají stejné poloměry a valí se po vodorovné podložce. Na kterou kouli působí větší odporová síla? Odpověď zdůvodněte.
Použité zdroje: [1] LEPIL, Oldřich. Fyzika pro střední školy 1. 3. vyd. Praha: Prometheus, 1995, 270 s. ISBN 80-858-4987-9. [2] SVOBODA, Emanuel, František BARTÁK a Miroslava ŠIROKÁ. Fyzika pro technické obory středních odborných škol. 4. vyd. Praha: SPN, 1991, 454 s. Učebnice pro střední školy. ISBN 80-042-5532-9. •
Všechny obrázky použité k vytvoření materiálu jsou součástí MS Office nebo jsou vlastní originální tvorbou autora
•
Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu
•
Škola vlastní licence k software, pomocí kterých byl zpracován tento digitální učební materiál
•
Vytvořeno v MS PowerPoint
