鞋子的摩擦因数探究
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幼儿园小班科学教案:感受鞋底材料的摩擦力引言:生活在科技时代的孩子,应该更加注重探究自然界的规律,培养好奇心和科学思维能力。
在日常教学中,我们应遵循“启发引导,动手实践”的原则,采用“亲手做,亲身感受”的方法来进行生活科学实验,引导幼儿发现身边的美好和奇妙。
本次教学重点:本次教学的重点是让小朋友们了解摩擦力的概念并亲身感受不同材质的鞋底之间的摩擦力大小差异,引导他们运用自己的直观感受发现摩擦力的规律。
实验步骤:1、教师先向孩子们简单地介绍摩擦力的概念,让他们了解到摩擦力是一种使物体相互作用的力,单片小石头放在棉被上不会滑动,是因为摩擦力的作用力。
2、让孩子们自己观察并找出鞋底材质的差异性。
教师可以将学生分成小组,再请他们拿出自己的鞋子,仔细观察鞋底材料,询问大家哪些鞋底摸起来感觉光滑,哪些摸起来相对粗糙。
3、接着,教师将小组分成两个。
并告诉小组组员们,将鞋子放在地上,用力推动鞋子,在其中的一组成员特定的鞋底上进行,让另外一个小组成员在相同的地方用不同鞋底的鞋子做相同的动作。
4、同学们亲自实践后,小组成员共同总结,哪种鞋底摩擦力更大,比较哪两种鞋底相互间的摩擦力大小有差异性等等。
如菲林两次,得出结论:摩擦力与鞋底材质有关,鞋底摩擦力较大的材质相互接触,就会出现抵抗相互滑动的力,使鞋子保持静止。
5、通过孩子们的实验和思考,教师巩固学生们对于摩擦力的概念及发现鞋底材质的差异性的认识,并且总结出更深入的知识点。
教学反思:这次实验让孩子们充分感受了摩擦力对物体静止和运动的影响,开发和培养了他们的直观感受和观察能力。
在孩子们进行亲自试验的过程中,增强了他们的动手实践能力和团队合作精神。
此外,教师在教学中还引导小朋友们进行自己的思考和总结,培养了他们的科学思维能力。
综合来看,本次科学实验启发了小朋友们对物理学的兴趣,提高了他们的实践操作能力及团队协作能力,培养了他们自主学习和创新思维等多方面的能力,为下一步的教学打下了良好的基础。
穿著不同鞋釘數高爾夫球鞋揮桿時前腳鞋底摩擦係數比較之初探 THE PRELIMINARY COMPARING STUDY on FRONT FOOT SOLE’S COEFFICIENTS of FRICTION WHEN WEARING GOLF SHOES WITH DIFFERENT SPIKES to SWING楊庭禎Ting-Chen Yang1劉于詮Yu-Chuan Liu1*蘇宣輔Shiuan-Fu Su1 1*長榮大學運動競技學系 Department of Athletic Sports, Chang Jung Christian University*E-mail:*************.edu.tw一、中文摘要本研究以球鞋底分別裝設11顆及7顆同款鞋釘及無安裝鞋釘之三款高爾夫球鞋於揮桿時前腳鞋底摩擦係數進行比較,進而初步了解鞋釘對於高爾夫球鞋摩擦係數的影響。
以1名男性高爾夫球友為受試者,實驗時受試者需分別穿著上述三雙球鞋使用七號鐵桿進行揮桿擊球,動作過程中則使用VICON動作分析系統(六部M2攝影機,取樣頻率500Hz;1塊AMTI測力板,取樣頻率1000Hz)針對受試者的揮桿動作進行分期並擷取對地作用力數值。
EXCEL套裝軟體則用來進行摩擦係數的計算。
結果顯示穿著11顆鞋釘球鞋進行揮桿在摩擦係數的表現上有較佳的趨勢,7顆鞋釘球鞋次之,無鞋釘球鞋則較差。
關鍵詞:鞋釘、摩擦係數AbstractIn this study, three golf shoes with 11 spikes, 7 spikes and no spike were used to compare front foot sole’s coefficients of friction (COF) when the subject wearing them. All the spikes on these shoes are the same types. Then, how the spike to effect the COF of golf shoe could be comprehended. One male golf recreational player was recruited as subject. In experiment, the subject should wear these three shoes and using 7 iron to swing respectively. When the subject was acting swing, VICON motion analysis system (six M2 cameras, sampling rate: 500 Hz; one AMTI force plate, sampling rate: 1000 Hz) was used to divide its swing motion into several phases and gather values of force acting to the ground. EXCEL software was used to compute COF. Result showed the performance of COF was better when wearing golf shoe with 11 spikes to swing, the performance of COF was normal when wearing golf shoe with 7 spikes to swing and the performance of COF was poor when wearing golf shoe without spike to swing.Keywords: Golf spikes, Coefficient of friction二、緣由與目的高爾夫運動揮桿的穩定度,需要由穩定的下盤來開始建立。
幼儿园摩擦力教案《鞋底的秘密》大班科学活动教学一、教学目标1.通过实际观察和动手实验,让幼儿了解鞋底摩擦力的概念并掌握其作用;2.培养幼儿的动手实验能力和观察能力;3.激发幼儿对科学的兴趣,培养他们的探索精神。
二、教学准备1.实验材料:不同材质的鞋底、滑板、纸板、钢球、砂纸等;2.实验工具:放大镜、游标卡尺、计时器等;3.教学素材:幻灯片或图片展示鞋底的不同材质和特点。
三、教学步骤步骤一:导入新知识(10分钟)1.利用幻灯片或图片展示不同材质的鞋底,引导幼儿观察和思考:鞋底是什么材料制成的?我们穿鞋走路时,有没有发现鞋底和地面之间有时会出现不同的现象?2.引导幼儿思考并提出问题:为什么同样是走路,有些人走得慢,有些人走得快?是鞋底的原因吗?3.引发学生对摩擦力的思考,并简单介绍摩擦力的概念。
步骤二:实验观察(20分钟)1.将幼儿分为小组,每个小组提供不同材质的鞋底、滑板、纸板、钢球等实验材料。
2.引导幼儿设计实验,通过实际操作和观察,分别在滑板上放置不同材质的鞋底,使鞋底与滑板表面紧密接触。
3.鼓励幼儿尝试推动滑板,观察鞋底与滑板之间的摩擦力大小,并记录实验结果。
4.引导幼儿讨论并总结实验结果,回答之前的问题:不同材质的鞋底对滑板的摩擦力有何影响?步骤三:进一步观察与实验(30分钟)1.给幼儿提供各种不同材质的鞋底,激发他们的探索兴趣。
2.引导幼儿观察不同鞋底的特点,如纹路密度、材质硬度等,鼓励他们用放大镜观察鞋底细节,并记录自己的观察结果。
3.引导幼儿思考:为什么某些鞋底摩擦力更大?与鞋底的特点有关吗?4.让幼儿进行进一步的实验,如利用砂纸磨损鞋底,观察鞋底磨损前后的摩擦力变化。
5.引导幼儿总结实验结果,并与之前的观察结果进行对比,进一步理解摩擦力与鞋底特点之间的关系。
步骤四:展示与分享(15分钟)1.邀请幼儿将自己的观察结果和实验心得进行展示和分享,鼓励他们用幻灯片、绘画或口头表达的方式展示实验过程和结论。
幼儿园摩擦力教案,摩擦力对于幼儿是一个比较陌生的名词,但是它在我们日常生活中的运用到处可见,最简单的便是我们日常穿鞋子,鞋底的摩擦力能够让我们走路更稳当,不容易滑倒。
教案一:《鞋底的秘密》活动目标1、感知摩擦力及其作用2、结合生活经验进行类比联系。
活动准备1、每个幼儿事先带一双丝袜和一双鞋底有花纹的鞋子。
2、雨鞋、运动鞋、凉鞋等各种不同鞋底花纹的鞋子。
3、《健康歌》音乐磁带。
课件:走冰、滑板车、汽车4、彩笔、鞋底(五花纹)图样与幼儿人数等同。
活动过程一、故事导入活动。
讲述小强只穿了丝袜跟妈妈比赛爬长城输于妈妈的故事,激发幼儿探索的欲望。
二、感知体验、尝试操作。
1、体验尝试:一只脚滑,一只脚不滑。
播放健康歌,请幼儿一只脚穿丝袜,一只脚穿鞋子,做旋转和各种动作,感觉两只脚着地有什么不一样?2、对比体验:(两只脚都不滑了)请小朋友两只脚都穿这鞋子跳舞,会有什么感觉?3、观察发现:鞋底的秘密引导幼儿观察自己的鞋子,发现鞋底的秘密:花纹4、言语活动:比较鞋底花纹的式样请小朋友说一说自己鞋底的花纹是什么样的?例如:我鞋底的花纹是一条曲曲弯弯的线,像蚯蚓鞋。
我鞋底的花纹是一粒一粒的,像小圆点。
5、操作体验:(1)请小朋友一只手套一只鞋子,在地上摩擦,感觉一下鞋底的花纹有什么作用?教师小结:鞋底的花纹会增加鞋子和地面的摩擦力,起到了防滑的作用,鞋底有了摩擦力,我们走路就不那么滑了。
(2)交流故事的因果小强只穿着丝袜爬长城为什么比不过妈妈?结论:鞋底有花纹,摩擦力大,走路就不滑;丝袜很光滑,摩擦力小,走路就很滑。
6、生活联想:播放课件:1、为什么冬天在冰上行走容易摔倒?2、为什么汽车行驶是非常稳又容易刹车?3、为什么滑板车在路上滑得快?言语活动:在生活中,你还知道哪些是滑的?哪些是不滑的?7、自我设计:请幼儿在鞋底上设计自己最喜欢的花纹。
三、情感教育:把自己设计得漂亮鞋底送给你最喜欢的人?播放音乐《娃哈哈》,幼儿手拿作品走出教室。
鞋子的摩擦因数探究在人类生活、生产中,摩擦力无处不在。
摩擦力按其性质可分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种。
不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同。
我们组选择了滑动摩擦力和静摩擦力进行研究,并粗略研究物体在流体中运动时受到的摩擦力。
研究至今,已取得一些成果。
首先对于滑动摩擦力,从课本中知道它与正压力成正比。
我们组员采取控制变量法,通过实验准确验证了在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比这一结论。
但因为动摩擦因数较难控制,只粗略验证了在正压力一定时,滑动摩擦力与动摩擦力系数成正比这一结论。
由此,我们仍可得出f=μn这一公式。
那么动摩擦因数由什么决定呢?我们知道动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体间的相互作用,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的。
假如我们拿一支笔,一段小绳,把绳子缠绕在笔上,我们会发现绳子缠绕的圈数越多越难拉动,如果绳子之间有重叠的话,则更是难以拉动。
这中间是否存在其它影响摩擦力的因素呢?我们分析得到:绳子在笔上每绕一圈,绳子与笔之间就多了一圈(无数多个)接触点,两者之间的相互作用就多了无数处,即有更多的地方产生摩擦力,所有的摩擦力叠加在一起,便使合力增大了。
若绳子中有重叠,则不止绳子与笔之间,连绳子与绳子之间也会有相互作用,阻碍对方运动。
且这时绳子与笔的压力除直接与笔接触的绳子的压力外,也包括绳子与绳子之间的压力,这样摩擦力便急剧增大,以致难拉动绳子。
生活中,船靠岸时总是用绳子绑住岸上的桩,也是采用多绕几圈绳子的办法来增大摩擦力的。
但这里面并不包括除正压力及动摩擦因数以外的其它影响摩擦力大小的因素。
对于静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。
而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。
幼儿园摩擦力教案《鞋底的秘密》大班科学活动教学
活动目的
•了解摩擦力的概念及特点;
•观察鞋底不同材质对摩擦力的影响;
•发展幼儿的探究兴趣和科学思维能力。
活动环节
热身活动:手摩擦力比赛
在活动开始前,先让幼儿手拉手,同时用力摩擦,比较哪组摩擦力更大。
通过比赛,让幼儿了解摩擦力的概念并激发学习兴趣。
正式活动:《鞋底的秘密》
介绍鞋底
教师伸出自己的鞋子,让幼儿观察、揣测鞋底的材质,并用自己的话描述和分析鞋底的特点。
观察鞋底材质的不同
教师现场准备幼儿日常所穿的不同鞋底材质的鞋子,如橡胶、塑胶、木头等,并让幼儿依次试穿走动,观察不同材质的鞋底所产生的摩擦力大小变化,并提醒幼儿多多感受变化。
设计实验:冰球滑行实验
教师现场制作小冰球,将冰球置于地上,让幼儿先用手感受冰球所产生的摩擦力,随后让幼儿随意选取一双鞋子穿上进行实验,观察不同鞋底材质所产生的摩擦力大小变化,记录观察结果,并给予简单解释。
形成总结:小游戏
让幼儿手拿脚环或其他小物品,站在起点,通过跨越距离的长短判断摩擦力大小并投入不同的杯子内,最后通过统计比较杯子内的数量多少,让幼儿根据比较结果总结不同鞋底材质在摩擦力上的区别。
活动反思
通过本次活动,幼儿了解了摩擦力的概念、特点以及不同材质鞋底对摩擦力大小的影响,并参与到实际实验中去,提高了幼儿的科学思维能力,启发了幼儿的探究兴趣,培养了幼儿的动手实践能力,课程效果较好。
鞋底纹路与地面摩擦力之探讨摘要利用发泡塑料E VA,切割出不同形状和宽度的纹路,代替鞋底,探讨纹路与地面间最大静摩擦力(以下简称摩擦力)的关系;当E VA塑料垫上面所加的砝码重量在1~8公斤重时,摩擦力和下压重量,大致成正比关系,且各种不同纹路之摩擦力相差不大,但在砝码重量超过8公斤重时,摩擦力增大很多;此时E VA塑料垫底部有较明显的变形。
另外如果塑料垫纹路越复杂(三角形及横直交错纹路)或宽度越小时,摩擦力也越大,所以我们认为越细越复杂的鞋底纹路,摩擦力越大,而且在下压重量越大时更加明显。
壹、研究动机我们知道平常穿的鞋子的鞋底,有不同的纹路,其主要目的是增加鞋底和地面之间的摩擦力,但是各家公司设计的纹路都不相同,到底这些纹路形状和摩擦力之间有什么样的关系呢?什么样的纹路是最佳设计呢?这是我们所要探讨的主题﹗貳、研究目的一、塑料垫和地面之间的最大静摩擦力(以下简称摩擦力)和下压的重量(正向力)是否成正比?二、有纹路的塑料垫和地面之间的摩擦力是否比没有纹路的还大?三、塑料垫表面制造哪些形状的纹路可以产生较大的摩擦力?四、塑料垫表面的纹路宽度是否影响摩擦力?参、研究设备及器材E VA发泡塑料地垫厚度1公分、美工刀、直尺、圆规、弹簧秤1公斤重数支、砝码1公斤重数个、棉线。
肆、研究过程或方法一、切割塑料垫1、用美工刀将塑料垫切成10公分×10公分之正方形。
2、将塑料垫表面切割出1公分宽之不同形状纹路,纹路间隔0.5公分共六种:(1)平面(2)直条纹(3)横条纹(4)波浪纹(5)横直交错条纹(6)三角形条纹(如图一)图一、各种不同纹路之塑料垫3、将塑料垫表面切割出不同宽度之不同形状纹路,纹路间隔0.5公分:(如图二)图二、各种不同宽度纹路之塑料垫二、实验:测量各塑料垫和磨石子地面之间的摩擦力。
1、将塑料垫水平放在磨石子之干净地面上,以棉线绑住弹簧秤和塑料垫,拉动塑料垫记录弹簧秤最大读数,重复三次求平均值。
鞋子的摩擦因素研究报告
摩擦因素对于鞋子的重要性不言而喻。
它直接影响到鞋子的使用体验,包括舒适度、抓地力以及耐磨性等方面。
因此,本报告旨在研究鞋子的摩擦因素,并探讨其对鞋子性能的影响。
首先,我们研究了鞋底材料对鞋子摩擦性能的影响。
我们选择了不同材质的鞋底,包括橡胶、塑料和皮革等,并进行了相关测试。
测试结果显示,橡胶材质的鞋底具有最优异的摩擦性能,其提供了更好的抓地力,能够有效降低滑倒的风险。
相比之下,塑料材质的鞋底具有较差的摩擦性能,容易滑动,在湿滑的环境下尤为明显。
而皮革材质的鞋底则介于两者之间,其摩擦性能可根据鞋底纹理的设计进行调整。
其次,我们研究了鞋底纹理对鞋子摩擦性能的影响。
我们选择了不同纹理设计的鞋底,并进行了相关测试。
测试结果显示,鞋底纹理的密度和深度对摩擦性能有明显的影响。
纹理越密集,越深,摩擦力越大,抓地力越强。
因此,在设计鞋子的鞋底纹理时,应考虑到使用环境的湿滑程度,选择合适的纹理设计以提供更好的抓地力。
最后,我们研究了鞋子的磨损程度对摩擦性能的影响。
我们选择了不同磨损程度的鞋子,并进行了相关测试。
测试结果显示,鞋子磨损程度越高,摩擦性能越差。
这是因为鞋子磨损后,鞋底纹理减少,摩擦力相应降低。
因此,定期更换磨损严重的鞋子,对于保持良好的摩擦性能至关重要。
综上所述,鞋子的摩擦因素对其性能具有重要影响。
鞋底材料、
纹理设计以及磨损程度都是影响摩擦性能的关键因素。
了解并合理利用这些因素,可以提供更好的鞋子使用体验,同时提高鞋子的安全性和耐久性。
精品文档高中研究性学习课题参考高中研究性学习课程开题报告、中期报告、结题报告指导教学目标:让学生对结题报告的撰写方法和主要内容,了解研究性学习课程开题报告、中期报告、学生的研学活动给与指导。
教学方法:讲述法、案例演示法教学过程:二、选题指导、课题来源:确定研究性学习的课题非常重要,确定了课题也就确定了研究 1 方向。
选题来源主要有:、自已学的书本知识:对原有书本知识积累加工而产生的深层次的思考和置 A 疑而形成的课题。
、来自平时的思索:围绕人与宇宙、人与自然、人与世界、人与社会、人与B对表现在生活实践中的种种细节的置疑与探究而形成的人与生命等主题,他人、课题。
联系自己生活中的种种经历和体验产生假设和困惑而形成、来自生活体验: C 的课题。
印刷品、影视媒体、出版物、网络信息的启发。
、来自信息资料: D 、确定课题的重要依据: 2 、科学的现实性:要有一定的事实依据;以教育科学基本原理为依据。
A 、课题的新颖性、独创性:有创新、有新意和时代感。
B合作伙伴、研究的兴趣、基础知识、C、现实的可行性:从主观条件看要注意:兴趣是促使你不断深入研究的原指导老师等。
选题一定要注意结合自己的兴趣,从客观条件同时选题要结合自己的知识水平,研究自己力所能及的课题。
动力。
看要注意:实验设备、研究地点、现有资料、实验材料等。
从时间与空间看要注意:预定研究的时间、撰写报告的时间等。
总之确立的课题在主观、客观条件上要有研究的可行性。
3、确立课题要避免出现的问题:学生在选题时一般会出现的问题有:”“环境污染问题中学生心理问题”、A、范围太大,无从下手:比如有学生研究“等,自己给自己找麻烦。
、主攻目标不十分清楚:不知道自己要研究得出什么结论。
B 、问题太小,范围太窄,意义不大。
C 、在现有的条件下课题太难,资料缺乏。
D 、经验感想之谈,不是科研题目。
E选题要避免出现以上问题,选择的课题要让自己既容易下手又有一定的研究、课题简介:下面向大家介绍一些课题以供参考。
鞋底防滑指标
鞋底防滑的指标主要包括摩擦系数和鞋底结构。
摩擦系数是评价鞋底防滑性能的重要指标。
摩擦系数越高,鞋底与地面的摩擦力越大,防滑性能越好。
一般来说,当摩擦系数μ<0.4时,处于非常危险的范围;0.5≤μ≤0.6时,处于基本安全的范围;μ>0.6时,处于非常安全范围。
鞋底材料的摩擦系数越高,抓地力越强,越不容易滑动。
鞋底的结构也会影响其防滑性能。
例如,鞋底表面的粗糙程度、花纹和沟槽等结构可以增强鞋底与地面的咬合力,从而大大提高鞋子的防滑性能。
不同鞋底结构与不同地面配合时摩擦与咬合力也有不同。
对于鞋类外底花纹的布局与花纹高度有一定的要求,一般花纹分布在鞋底的前掌着力部位和后跟着力部位上而且呈斜向设计、花纹深度2.5mm以上时,鞋子可具备较好的防滑性。
在挑选鞋子时,应注重考虑其防滑性能。
对于体轻者,应选择具有更好防滑性能的鞋子,因为他们在同样的压力下更容易滑动。
总的来说,为了确保鞋子的防滑性能,可以选择具有高摩擦系数和合理鞋底结构的鞋子。
在购买鞋子时,可以关注摩擦系数的大小和鞋底的结构设计。
鞋子的摩擦因数探究在人类生活、生产中,摩擦力无处不在。
摩擦力按其性质可分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种。
不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同。
我们组选择了滑动摩擦力和静摩擦力进行研究,并粗略研究物体在流体中运动时受到的摩擦力。
研究至今,已取得一些成果。
首先对于滑动摩擦力,从课本中知道它与正压力成正比。
我们组员采取控制变量法,通过实验准确验证了在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比这一结论。
但因为动摩擦因数较难控制,只粗略验证了在正压力一定时,滑动摩擦力与动摩擦力系数成正比这一结论。
由此,我们仍可得出f=μn这一公式。
那么动摩擦因数由什么决定呢?我们知道动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体间的相互作用,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的。
假如我们拿一支笔,一段小绳,把绳子缠绕在笔上,我们会发现绳子缠绕的圈数越多越难拉动,如果绳子之间有重叠的话,则更是难以拉动。
这中间是否存在其它影响摩擦力的因素呢?我们分析得到:绳子在笔上每绕一圈,绳子与笔之间就多了一圈(无数多个)接触点,两者之间的相互作用就多了无数处,即有更多的地方产生摩擦力,所有的摩擦力叠加在一起,便使合力增大了。
若绳子中有重叠,则不止绳子与笔之间,连绳子与绳子之间也会有相互作用,阻碍对方运动。
且这时绳子与笔的压力除直接与笔接触的绳子的压力外,也包括绳子与绳子之间的压力,这样摩擦力便急剧增大,以致难拉动绳子。
生活中,船靠岸时总是用绳子绑住岸上的桩,也是采用多绕几圈绳子的办法来增大摩擦力的。
但这里面并不包括除正压力及动摩擦因数以外的其它影响摩擦力大小的因素。
对于静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。
而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。
在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。
一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力。
那么最大静摩擦力与什么有关呢?经过实验可知fmax=μn即最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比,其中静摩擦因数比动摩擦因数稍大,因为当外力等于动摩擦力时,物体受力还是平衡的,要使物体运动,就必须增大外力。
至于物体在流体中运动时,主要是受到排开流体时流体产生的阻力,但物体侧面受到流体的摩擦力也是不可忽略的。
对于排开流体时所受的阻力,可采用把运动物体改造成流线型等方法来减小,也可采用相反的方法来增大。
对于物体运动时侧面所受摩擦力,我们知道,物体运动时会带动附近流体随之运动,而稍远处的流体仍是静止的,这样,根据伯努利方程“ =常量”可知,静止的流体会对物体有压力,加之物体与流体间的接触不光滑,便会产生摩擦力。
而且随着速度的增加,运动的流体的压强减小,而静止的流体压强不变,所以压强差与压力都增大,摩擦力也就增大;经过类似的分析可得随着深度的增加,摩擦力也是增加的。
影响摩擦力大小的因素是固定的,较少的,但其表现形式却十分多样化、复杂化、只有充分了解、控制这些因素,才能充分利用有益摩擦,避免有害摩擦,最大程度地改进生产,改善生活。
只要两物体之间存在着相对滑动趋势,就会出现摩擦力。
如果滑动趋势不太强,则由于摩擦力的作用,相对滑动不致真正实现,这时的摩擦力称为静摩擦力。
在人类生活、生产中,摩擦力无处不在。
摩擦力按其性质可分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种。
不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同。
我们组选择了滑动摩擦力和静摩擦力进行研究,并粗略研究物体在流体中运动时受到的摩擦力。
研究至今,已取得一些成果。
首先对于滑动摩擦力,从课本中知道它与正压力成正比。
我们组员采取控制变量法,通过实验准确验证了在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比这一结论。
但因为动摩擦因数较难控制,只粗略验证了在正压力一定时,滑动摩擦力与动摩擦力系数成正比这一结论。
由此,我们仍可得出f=μn这一公式。
那么动摩擦因数由什么决定呢?我们知道动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体间的相互作用,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的。
假如我们拿一支笔,一段小绳,把绳子缠绕在笔上,我们会发现绳子缠绕的圈数越多越难拉动,如果绳子之间有重叠的话,则更是难以拉动。
这中间是否存在其它影响摩擦力的因素呢?我们分析得到:绳子在笔上每绕一圈,绳子与笔之间就多了一圈(无数多个)接触点,两者之间的相互作用就多了无数处,即有更多的地方产生摩擦力,所有的摩擦力叠加在一起,便使合力增大了。
若绳子中有重叠,则不止绳子与笔之间,连绳子与绳子之间也会有相互作用,阻碍对方运动。
且这时绳子与笔的压力除直接与笔接触的绳子的压力外,也包括绳子与绳子之间的压力,这样摩擦力便急剧增大,以致难拉动绳子。
生活中,船靠岸时总是用绳子绑住岸上的桩,也是采用多绕几圈绳子的办法来增大摩擦力的。
但这里面并不包括除正压力及动摩擦因数以外的其它影响摩擦力大小的因素。
对于静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。
而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。
在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。
一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力。
那么最大静摩擦力与什么有关呢?经过实验可知fmax=μn即最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比,其中静摩擦因数比动摩擦因数稍大,因为当外力等于动摩擦力时,物体受力还是平衡的,要使物体运动,就必须增大外力。
至于物体在流体中运动时,主要是受到排开流体时流体产生的阻力,但物体侧面受到流体的摩擦力也是不可忽略的。
对于排开流体时所受的阻力,可采用把运动物体改造成流线型等方法来减小,也可采用相反的方法来增大。
对于物体运动时侧面所受摩擦力,我们知道,物体运动时会带动附近流体随之运动,而稍远处的流体仍是静止的,这样,根据伯努利方程“ =常量”可知,静止的流体会对物体有压力,加之物体与流体间的接触不光滑,便会产生摩擦力。
而且随着速度的增加,运动的流体的压强减小,而静止的流体压强不变,所以压强差与压力都增大,摩擦力也就增大;经过类似的分析可得随着深度的增加,摩擦力也是增加的。
影响摩擦力大小的因素是固定的,较少的,但其表现形式却十分多样化、复杂化、只有充分了解、控制这些因素,才能充分利用有益摩擦,避免有害摩擦,最大程度地改进生产,改善生活。
只要两物体之间存在着相对滑动趋势,就会出现摩擦力。
如果滑动趋势不太强,则由于摩擦力的作用,相对滑动不致真正实现,这时的摩擦力称为静摩擦力fS。
可见静摩擦力产生的原因是因为物体间有相对运动的趋势。
而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。
静摩擦力的大小与指向都取决于相对滑动趋势。
既然摩擦力是阻止相对滑动的作用力,静摩擦力的指向自然与接触面上相对滑动趋势的指向相反。
两物体都受静摩擦力的作用,其指向分别与各该物体在接触面上的相对滑动趋势的指向相反。
静摩擦力的大小也取决于相对滑动趋势,没有相对滑动趋势,就没有静摩擦力,即摩擦力大小为零;一有相对滑动趋势,静摩擦力也随之出现。
在一定条件下,物体之间相对滑动趋势一定,静摩擦力就具有与之相应的一定的大小,这一大小应当恰恰足以抵消相对滑动趋势,使相对滑动不致真正发生。
因此,在具体问题中,静摩擦力的大小往往不能预先知道,需要根据“物体之间并不真正发生相对滑动”这一条件从动力学的运动方程计算出来。
情况一旦变了,物体之间的相对滑动趋势变了,静摩擦力的大小也就随之自动调节,使相对滑动总是不能真的发生。
但是静摩擦力的自动调节并不能无限度地进行,其最大限度称为最大静摩擦力。
在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。
一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始滑动,静摩擦力转变为滑动摩擦力。
那么最大静摩擦力与什么有关呢?实验查明,最大静摩擦力fmax与两物体之间的正压力N 成正比,与接触面的面积无关,与接触面的性质有关(如接触面的材料、接触面的粗糙程度等)。
即fmax=μSN,其中μS称为静摩擦因数,它取决于接触面的材料与接触面的表面状态等。
实践证明fS≤fmax=μSN。
影响摩擦力大小的因素是固定的,较少的,但其表现形式却十分多样化、复杂化、只有充分了解、控制这些因素,才能充分利用有益摩擦,避免有害摩擦,最大程度的改进生产,改善生活。
班级:2016届 A3班指导教师:课题组长:成员:一问题提出:在当代工、农业生产活动中应用了大量机器,机器的广泛应用使摩擦力的影响越来越突出,摩擦力又以各种方式影响人们日常生活,摩擦力对人类生产、生活产生了巨大影响,引起了我们的兴趣,因此我们选此课题进行研究二研究内容、方法及过程:各自分工明确,网络、书籍查阅资料,成员自己动手,亲身感受三结果与结论:提高了我们的团队协作能力,增强对物理方面的兴趣,提高我们的动手能力。
四研究体会与收获:提高了我们的动手实践能力和逻辑思维,对我们的团结协作方面有很大积极影响,使我们对摩擦力有了更深入的了解指导教师评语:通过同学们的分工和合作,进行数据搜集和整理工作。
调查方法科学合理,记录简洁,明了清晰。
通过同学们研究性学习活动的开展,培养了合作团队精神,达到了预期的目的。
鞋子的摩擦因数探究在人类生活、生产中,摩擦力无处不在。
摩擦力按其性质可分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种。
不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同。
我们组选择了滑动摩擦力和静摩擦力进行研究,并粗略研究物体在流体中运动时受到的摩擦力。
研究至今,已取得一些成果。
首先对于滑动摩擦力,从课本中知道它与正压力成正比。
我们组员采取控制变量法,通过实验准确验证了在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比这一结论。
但因为动摩擦因数较难控制,只粗略验证了在正压力一定时,滑动摩擦力与动摩擦力系数成正比这一结论。
由此,我们仍可得出f=μn这一公式。
那么动摩擦因数由什么决定呢?我们知道动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体间的相互作用,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的。
假如我们拿一支笔,一段小绳,把绳子缠绕在笔上,我们会发现绳子缠绕的圈数越多越难拉动,如果绳子之间有重叠的话,则更是难以拉动。