Номер 5, страница 60 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

Способы уменьшения трения

Трение — это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению. Сила трения скольжения зависит от коэффициента трения $ \mu $ и силы нормальной реакции опоры $\text{N}$ по формуле $F_{тр} = \mu N$. Соответственно, для уменьшения трения необходимо уменьшить либо коэффициент трения, либо силу нормальной реакции.
Основные способы:
1. Использование смазки. Введение между трущимися поверхностями слоя жидкого (масло, вода), твердого (графит) или газообразного смазочного материала. Смазка разделяет поверхности, заменяя «сухое» трение на значительно меньшее вязкое (внутреннее) трение в слое смазки.
2. Замена трения скольжения трением качения. Трение качения значительно меньше трения скольжения. Этот способ реализуется с помощью колес, роликов, шариковых и роликовых подшипников.
3. Шлифовка и полировка поверхностей. Уменьшение шероховатости соприкасающихся поверхностей снижает силу трения, так как сглаживаются микронеровности, которые цепляются друг за друга.
4. Применение материалов с низким коэффициентом трения. Выбор для контактирующих пар таких материалов, которые слабо взаимодействуют друг с другом. Примерами могут служить тефлон (фторопласт), лёд, специальные полимеры.
5. Создание воздушной или магнитной подушки. Этот способ позволяет практически полностью исключить трение за счет разделения поверхностей слоем воздуха (суда на воздушной подушке) или магнитным полем (поезда на магнитной левитации).
6. Уменьшение силы нормального давления. Ослабление силы, прижимающей тела друг к другу (например, за счет уменьшения массы), приводит к пропорциональному уменьшению силы трения.
7. Придание телу обтекаемой формы. Для снижения трения о жидкость или газ (сопротивления среды) телам придают аэро- или гидродинамическую форму (например, у автомобилей, самолетов, рыб).

Ответ: Основные способы уменьшения трения включают: использование смазочных материалов, замену трения скольжения трением качения (например, с помощью подшипников), полировку поверхностей, применение материалов с низким коэффициентом трения (например, тефлона), уменьшение прижимающей силы, а также создание воздушной или магнитной подушки.

Способы увеличения трения

В многих ситуациях трение является полезным и необходимым (например, для ходьбы, торможения, удержания предметов).
Основные способы:
1. Увеличение силы нормального давления. Увеличение силы, прижимающей поверхности друг к другу, приводит к прямо пропорциональному росту силы трения. Например, при торможении мы сильнее прижимаем тормозные колодки к диску.
2. Увеличение шероховатости поверхностей. Создание на поверхностях специальных неровностей, выступов, рельефного рисунка. Яркие примеры — протектор на шинах автомобиля для лучшего сцепления с дорогой, насечки на напильнике, рельефная подошва обуви.
3. Использование материалов с высоким коэффициентом трения. Применение материалов, обладающих хорошими фрикционными свойствами. Например, резина используется для изготовления шин и подошв обуви, а специальные композитные материалы — для тормозных колодок.
4. Удаление смазки. Очистка и осушение поверхностей от любых веществ, которые могут играть роль смазки (вода, масло, грязь, лед). Например, зимой дороги посыпают песком или реагентами, чтобы растопить лед и увеличить трение.
5. Увеличение площади поверхности (для трения в жидкостях и газах). Для увеличения силы сопротивления среды увеличивают площадь тела, перпендикулярную направлению движения. Классический пример — раскрытие парашюта для замедления падения.

Ответ: Для увеличения трения используют следующие методы: увеличение силы, прижимающей поверхности друг к другу, увеличение шероховатости поверхностей (например, нанесение протектора на шины), применение материалов с высоким коэффициентом трения (например, резины), а также удаление смазочных материалов с поверхностей.