Үйкеліс күші. Үйкеліс әрекетін техникада ескеру
Маңғыстау облысы, Маңғыстау ауданы, Шетпе - 1
Нұн Жұбаев атындағы орта мектептің
Физика пәнінің мұғалімі: Сарбас Айнұр Мәлікқызы
Сабақтың тақырыбы: Үйкеліс күші. Үйкеліс әрекетін техникада ескеру.
Сабақтың мақсаты:
Білімділік: Оқушыларға үйкеліс күшінің қандай күш екенін, оның табиғат заңдарындағы маңызын, өмірмен байланыстырып түсіндіру.
Дамытушылық: Оқушылардың үйкеліс күшінің ұғымы, түрлері, өмірде қолданылуы жөнінде белемдерін жетілдіру.
Тәрбиелік: Өз білімдерінің нәтижесінде өздерін бағалай білуге тәрбиелеу.
Сабақтың техникалық құралы: Компьютер, интерактивтік тақта.
Сабақтың көрнекілігі: Динамометр, білеуше, әртүрлі денелер, қозғалысқа келтірілген суреттер.
Сабақтың барысы:
І. Ұйымдастыру;
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру;
ІІІ. Жаңа сабақ;
IV. Бекіту;
V. Деңгейлік тапсырма.
VІ. Үйге тапсырма;
VIІ. Сабақты қорытындылау. Бағалау.
І. Ұйымдастыру (оқушылармен амандасу, тексеру)
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру сұрақтары:
- Дененің салмағы дегеніміз не?
- Дененің салмағы қандай шама? Белгіленуі? Өлшем бірлігі?
- Тіректің реакция күші дегеніміз не? Белгіленуі?
- Дененің салмағы мен тіректің реакция күші неге тең болады?
- Салмақсыздық дегеніміз не? Мысал келтір?
ІІІ. Жаңа сабақ
Шананы қара жолмен сүйрегенен гөрі мұз бетімен, қар үстімен сүйреген ыңғайлы. Тетік - бөлшектері майланбаған велосипедті тебу де, тұрмыстық жиһаздарды еден бетімен жылжыту да қиынға түседі.
Жол бойымен келе жатқан машинаның қозғалтқышын жүргізуші өшіргеннен кейін ол тоқтайды.
Мұз айдынында коньки теуіп жүрген бала да, төбешіктен сырғанап түскен шана да, домалап келе жатқан доп та біраздан соң тоқтайтын болады. Бұл тәжірибелер бір дене екінші дененің бетімен қозғалған кезде қозғалыс жылдамдығына қарама – қарсы бағытталған және дененің қозғалысына кедергі жасайтын күш пайда болатынын көрсетеді.
Бір дене екінші дененің бетімен қозғалған кезде пайда болатын күш үйкеліс күші деп аталады. Fүйк. әрпімен белгіленеді.
Жанасатын денелердің бір - біріне қатысты қозғалысына қарай үйкеліс сырғанау үйкелісі, домалау үйкелісі және тыныштық үйкелісі болып бөлінеді.
Бір дене екінші дененің бетімен сырғанаған жағдайда (мысалы, шаңғышының қар үстімен сырғанауы) сырғанау үйкелісі туралы айтылады;
Доңғалақтардың айналуы жағдайында домалау үйкелісі пайда болады;
Егер денелер бір - біріне қатысты тыныштық қалпын сақтаса (мысалы, тас тау беткейінде жатыр), тыныштық үйкелісі туралы айтылады.
Үйкелістің пайда болу себептерінің біріне жанасатын беттердің кедір - бұдыр болуы жатады. Соның салдарынан сансыз төмпешіктер бір - біріне ілінісіп, дененің сырғанауына кедергі туғызады.
Жанасатын беттер молекулаларының өзара тартылысы үйкелістің пайда болуының басты себебі болып табылады.
Үйкелісті азайтудың мүмкін жолдарының бірі - үйкелетін беттердің майлау. Май қабаты денелердің үйкелетін беттерінің арасын ажыратады да, олардың бір - біріне жанасуына кедергі жасайды.
Материалдардың тиісті түрін талдау арқылы үйкеліс күшін өзгертуге болады. Мысалы, резеңкенің топырақ, асфальт, ағаш беттерімен ілінісуі ағаштың ағаш бетімен немесе металдың метал бетімен ілінісуіне қарағанда күштірек. Сондықтан үйкелісті арттыру үшін кейбір тетік - бөлшектерді резеңкеден немесе резеңке қосылған материалдардан жасайды.
Жанасатын беттерді көбірек және азырақ күшпен қысу арқылы да үйкелісті өзгертуге болады.
Үстел бетін алақандарыңмен жаймен, содан соң қаттырақ басып жүргізіп көріңдер. Нені байқадыңдар?
Сонымен, үйкеліс жанасатын беттердің қандай материалдан жасалғандығына, олардың өңделу сапасына, бір беттің екінші бетке түсіретін қысым күшіне тәуелді болады екен.
Демонстрациялық эксперимент:
Бұл үшін динамометрге байланған ағаш білеушені горизонталь жақтан тақтай үстімен бірқалыпты қозғалысқа келтірейік. Білеушенің үстіне әр түрлі жүк қоя отырып, оның тақтай бетіне түсіретін қысым күшін өзгертуге болады. Бұл кезде үйкеліс күші де өзгереді.
Дененің өзі жанасып тұрған бетке (жанасу бетіне перпендикуляр) түсіретін күшін нормаль қысым күші деп атайды.
Нормаль қысым күші түректің реакция күші сияқты N ⃗ әрпімен белгілейді.
Нормаль қысым күші мынаған тең: N ⃗=mg
Жүргізілген көптеген тәжірибелер үйкеліс күшінің модулі қысым күшінің модуліне пропорционал екенін көрсетеді:
F_үйк=μN ⃗
мұндағы, F_үйк - үйкеліс күшінің модулі, N ⃗ - қысым күшінің модулі, μ - үйкеліс коэффициенті деп аталатын шама.
Үйкеліс коэффициенті жанасатын беттердің күйіне байланысты болады. Әр түрлі материалдар жұбы үшін үйкеліс күшінің мәндері 4 - кестеде келтірілген. Жалпы үйкеліс коэффициенті тек материалдың тегіне ғана емес, сондай - ақ олардың өңделу сапасына және ле басқа да жағдайларға байланысты болады.
4 - кесте
Үйкелісетін денелер Үйкеліс коэффициенті
Ағаш мұз бетімен
Болат мұз бетімен
Ағаш ағаш бетімен
Металл ағаш бетімен
Металл металл бетімен 0, 0035
0, 015
0, 07 - 0, 50
0, 1
0, 15 - 0, 20
Техникада үйкеліс әрекетін ескеру.
Кез келген басқа физикалық құбылыс сияқты пайдалы да, зиянды да болуы мүмкін.
Пайдалы болған жағдайда оны арттыруға тырысады: жүргіншілердің аяғы тайғанамау үшін жолдарға құм себіледі. Көлік доңғалақтары мен жол арасындағы ілінісуді күшейту үшін жолдарға асфальт, бетон, қиыршық тас төселеді. Мұндай жағдайларда үйкеліс коэффициенттері өте жоғары болады.
Көп ретте техникада машиналар мен тетіктердің жанасатын беттері арасындағы үйкелісті азайтудың қажеттілігі туындайды.
Үйкелісті азайтудың әр түрлі тәсілдері бар:
- жанасатын беттерді арасына сұйық қабатын енгізу. (мысалы, майлау).
- шарикті және роликті подшипниктерді пайдалану.
- ауа жастығын пайдалану.
ІV. Бекіту сұрақтары:
- Үйкеліс күші дегеніміз не? Белгіленуі? Формуласы?
- Үйкеліс күші нешеге бөлінеді? Қандай?
- Сырғанау үйкелісі, домалау үйкелісі және тыныштық үйкелісіне мысал келтіріңдер?
- Нормаль қысым күші дегеніміз не? Белгіленуі? Формуласы?
- Үйкелісті азайту тәсілдерін атаңдар?
V. Деңгейлік тапсырмалар.
Неліктен ауыр дорба көтеріп келе жатқанда, тайғанақ жолда жүру оңайырақ?
Жалпы массасы 1 т болатын жүгі бар шананы ат мұзбен сүйретіп келеді. Шана табаны мен мұз арасындағы үйкеліс коэффициенті 0, 05. Ат арбаны қандай күшпен тартып келеді?
Массасы 70 кг шкафты орнынан жылжыту үшін қандай күш жұмсау керек? Үйкеліс коэффициенті 0, 3.
Массасы 50 кг дене 200 Н күштің әрекетінен жазық бетте бірқалыпты қозғалып келеді. Үйкеліс коэффициенті неге тең?
Машинаның жүгімен қоса есептегендегі массасы 7 т, оның қозғалтқышы 35 кН тарту күшін өндіре алады. Машинаның жетекші доңғалақтары мен жолдың арасындағы үйкеліс коэффициентін табыңдар.
VІ. Үйге тапсырма
VІІ. Қорытындылау. Бағалау.
Өткен тақырып бойынша нені білдім? Жаңа тақырып бойынша нені білдім? Алдағы уақытта нені білгім келеді?
Нұн Жұбаев атындағы орта мектептің
Физика пәнінің мұғалімі: Сарбас Айнұр Мәлікқызы
Сабақтың тақырыбы: Үйкеліс күші. Үйкеліс әрекетін техникада ескеру.
Сабақтың мақсаты:
Білімділік: Оқушыларға үйкеліс күшінің қандай күш екенін, оның табиғат заңдарындағы маңызын, өмірмен байланыстырып түсіндіру.
Дамытушылық: Оқушылардың үйкеліс күшінің ұғымы, түрлері, өмірде қолданылуы жөнінде белемдерін жетілдіру.
Тәрбиелік: Өз білімдерінің нәтижесінде өздерін бағалай білуге тәрбиелеу.
Сабақтың техникалық құралы: Компьютер, интерактивтік тақта.
Сабақтың көрнекілігі: Динамометр, білеуше, әртүрлі денелер, қозғалысқа келтірілген суреттер.
Сабақтың барысы:
І. Ұйымдастыру;
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру;
ІІІ. Жаңа сабақ;
IV. Бекіту;
V. Деңгейлік тапсырма.
VІ. Үйге тапсырма;
VIІ. Сабақты қорытындылау. Бағалау.
І. Ұйымдастыру (оқушылармен амандасу, тексеру)
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру сұрақтары:
- Дененің салмағы дегеніміз не?
- Дененің салмағы қандай шама? Белгіленуі? Өлшем бірлігі?
- Тіректің реакция күші дегеніміз не? Белгіленуі?
- Дененің салмағы мен тіректің реакция күші неге тең болады?
- Салмақсыздық дегеніміз не? Мысал келтір?
ІІІ. Жаңа сабақ
Шананы қара жолмен сүйрегенен гөрі мұз бетімен, қар үстімен сүйреген ыңғайлы. Тетік - бөлшектері майланбаған велосипедті тебу де, тұрмыстық жиһаздарды еден бетімен жылжыту да қиынға түседі.
Жол бойымен келе жатқан машинаның қозғалтқышын жүргізуші өшіргеннен кейін ол тоқтайды.
Мұз айдынында коньки теуіп жүрген бала да, төбешіктен сырғанап түскен шана да, домалап келе жатқан доп та біраздан соң тоқтайтын болады. Бұл тәжірибелер бір дене екінші дененің бетімен қозғалған кезде қозғалыс жылдамдығына қарама – қарсы бағытталған және дененің қозғалысына кедергі жасайтын күш пайда болатынын көрсетеді.
Бір дене екінші дененің бетімен қозғалған кезде пайда болатын күш үйкеліс күші деп аталады. Fүйк. әрпімен белгіленеді.
Жанасатын денелердің бір - біріне қатысты қозғалысына қарай үйкеліс сырғанау үйкелісі, домалау үйкелісі және тыныштық үйкелісі болып бөлінеді.
Бір дене екінші дененің бетімен сырғанаған жағдайда (мысалы, шаңғышының қар үстімен сырғанауы) сырғанау үйкелісі туралы айтылады;
Доңғалақтардың айналуы жағдайында домалау үйкелісі пайда болады;
Егер денелер бір - біріне қатысты тыныштық қалпын сақтаса (мысалы, тас тау беткейінде жатыр), тыныштық үйкелісі туралы айтылады.
Үйкелістің пайда болу себептерінің біріне жанасатын беттердің кедір - бұдыр болуы жатады. Соның салдарынан сансыз төмпешіктер бір - біріне ілінісіп, дененің сырғанауына кедергі туғызады.
Жанасатын беттер молекулаларының өзара тартылысы үйкелістің пайда болуының басты себебі болып табылады.
Үйкелісті азайтудың мүмкін жолдарының бірі - үйкелетін беттердің майлау. Май қабаты денелердің үйкелетін беттерінің арасын ажыратады да, олардың бір - біріне жанасуына кедергі жасайды.
Материалдардың тиісті түрін талдау арқылы үйкеліс күшін өзгертуге болады. Мысалы, резеңкенің топырақ, асфальт, ағаш беттерімен ілінісуі ағаштың ағаш бетімен немесе металдың метал бетімен ілінісуіне қарағанда күштірек. Сондықтан үйкелісті арттыру үшін кейбір тетік - бөлшектерді резеңкеден немесе резеңке қосылған материалдардан жасайды.
Жанасатын беттерді көбірек және азырақ күшпен қысу арқылы да үйкелісті өзгертуге болады.
Үстел бетін алақандарыңмен жаймен, содан соң қаттырақ басып жүргізіп көріңдер. Нені байқадыңдар?
Сонымен, үйкеліс жанасатын беттердің қандай материалдан жасалғандығына, олардың өңделу сапасына, бір беттің екінші бетке түсіретін қысым күшіне тәуелді болады екен.
Демонстрациялық эксперимент:
Бұл үшін динамометрге байланған ағаш білеушені горизонталь жақтан тақтай үстімен бірқалыпты қозғалысқа келтірейік. Білеушенің үстіне әр түрлі жүк қоя отырып, оның тақтай бетіне түсіретін қысым күшін өзгертуге болады. Бұл кезде үйкеліс күші де өзгереді.
Дененің өзі жанасып тұрған бетке (жанасу бетіне перпендикуляр) түсіретін күшін нормаль қысым күші деп атайды.
Нормаль қысым күші түректің реакция күші сияқты N ⃗ әрпімен белгілейді.
Нормаль қысым күші мынаған тең: N ⃗=mg
Жүргізілген көптеген тәжірибелер үйкеліс күшінің модулі қысым күшінің модуліне пропорционал екенін көрсетеді:
F_үйк=μN ⃗
мұндағы, F_үйк - үйкеліс күшінің модулі, N ⃗ - қысым күшінің модулі, μ - үйкеліс коэффициенті деп аталатын шама.
Үйкеліс коэффициенті жанасатын беттердің күйіне байланысты болады. Әр түрлі материалдар жұбы үшін үйкеліс күшінің мәндері 4 - кестеде келтірілген. Жалпы үйкеліс коэффициенті тек материалдың тегіне ғана емес, сондай - ақ олардың өңделу сапасына және ле басқа да жағдайларға байланысты болады.
4 - кесте
Үйкелісетін денелер Үйкеліс коэффициенті
Ағаш мұз бетімен
Болат мұз бетімен
Ағаш ағаш бетімен
Металл ағаш бетімен
Металл металл бетімен 0, 0035
0, 015
0, 07 - 0, 50
0, 1
0, 15 - 0, 20
Техникада үйкеліс әрекетін ескеру.
Кез келген басқа физикалық құбылыс сияқты пайдалы да, зиянды да болуы мүмкін.
Пайдалы болған жағдайда оны арттыруға тырысады: жүргіншілердің аяғы тайғанамау үшін жолдарға құм себіледі. Көлік доңғалақтары мен жол арасындағы ілінісуді күшейту үшін жолдарға асфальт, бетон, қиыршық тас төселеді. Мұндай жағдайларда үйкеліс коэффициенттері өте жоғары болады.
Көп ретте техникада машиналар мен тетіктердің жанасатын беттері арасындағы үйкелісті азайтудың қажеттілігі туындайды.
Үйкелісті азайтудың әр түрлі тәсілдері бар:
- жанасатын беттерді арасына сұйық қабатын енгізу. (мысалы, майлау).
- шарикті және роликті подшипниктерді пайдалану.
- ауа жастығын пайдалану.
ІV. Бекіту сұрақтары:
- Үйкеліс күші дегеніміз не? Белгіленуі? Формуласы?
- Үйкеліс күші нешеге бөлінеді? Қандай?
- Сырғанау үйкелісі, домалау үйкелісі және тыныштық үйкелісіне мысал келтіріңдер?
- Нормаль қысым күші дегеніміз не? Белгіленуі? Формуласы?
- Үйкелісті азайту тәсілдерін атаңдар?
V. Деңгейлік тапсырмалар.
Неліктен ауыр дорба көтеріп келе жатқанда, тайғанақ жолда жүру оңайырақ?
Жалпы массасы 1 т болатын жүгі бар шананы ат мұзбен сүйретіп келеді. Шана табаны мен мұз арасындағы үйкеліс коэффициенті 0, 05. Ат арбаны қандай күшпен тартып келеді?
Массасы 70 кг шкафты орнынан жылжыту үшін қандай күш жұмсау керек? Үйкеліс коэффициенті 0, 3.
Массасы 50 кг дене 200 Н күштің әрекетінен жазық бетте бірқалыпты қозғалып келеді. Үйкеліс коэффициенті неге тең?
Машинаның жүгімен қоса есептегендегі массасы 7 т, оның қозғалтқышы 35 кН тарту күшін өндіре алады. Машинаның жетекші доңғалақтары мен жолдың арасындағы үйкеліс коэффициентін табыңдар.
VІ. Үйге тапсырма
VІІ. Қорытындылау. Бағалау.
Өткен тақырып бойынша нені білдім? Жаңа тақырып бойынша нені білдім? Алдағы уақытта нені білгім келеді?
You Might Also Like
-
Атырау облысы, Жылыой ауданы,
