Tarcie i opory ruchu

Fizyka, klasa 7 · Dynamika

Najważniejsze w skrócie

Tarcie powstaje wszędzie tam, gdzie stykają się dwie powierzchnie. Zanim ciało ruszy, pokonujemy tarcie statyczne; gdy już się ślizga, działa nieco mniejsze tarcie kinetyczne. Tarcie toczne, gdy ciało się toczy, jest wielokrotnie mniejsze od poślizgowego — dlatego wynalazek koła i łożyska zmienił technikę.

Siła tarcia zależy od siły nacisku i rodzaju stykających się powierzchni, a nie od pola styku. W płynach ruch hamuje opór — im szybciej się poruszamy, tym jest większy. Dlatego samochody i pociągi mają opływowe kształty, a spadochron zbudowano właśnie po to, by opór był jak największy.

▶ Ćwicz ten temat fiszki, quiz i prawda/fałsz — z wynikiem i powtórkami
Hamulec tarczowy w kole
Hamulec tarczowy — tarcie zatrzymuje koło (Autor: nieznany, CC BY-SA 3.0, źródło)

Pojęcia

Tarcie statyczne
Tarcie, które trzeba pokonać, aby nieruchome ciało w ogóle ruszyło z miejsca.
Tarcie kinetyczne
Tarcie podczas ślizgania — zwykle nieco mniejsze niż maksymalne tarcie statyczne.
Tarcie toczne
Tarcie przy toczeniu; wielokrotnie mniejsze od poślizgowego — stąd koła i łożyska.
Od czego zależy siła tarcia poślizgowego?
Od siły nacisku i rodzaju powierzchni; nie zależy od pola styku ani od prędkości.
Jak działa smar?
Rozdziela powierzchnie cienką warstwą cieczy, dzięki czemu nie trą one bezpośrednio o siebie.
Łożysko kulkowe
Zamienia tarcie poślizgowe na dużo mniejsze tarcie toczne.
Pożyteczne skutki tarcia
Chodzenie, hamowanie, trzymanie przedmiotów, utrzymanie gwoździa w desce, napęd kół.
Szkodliwe skutki tarcia
Zużywanie się części, nagrzewanie, strata energii, ścieranie opon i klocków hamulcowych.
Opór powietrza
Siła hamująca ruch w powietrzu; rośnie wraz z prędkością i polem powierzchni czołowej.
Kształt opływowy
Kształt zmniejszający opór ośrodka — stosowany w samochodach, pociągach i kaskach kolarskich.
Bieżnik opony
Rowki odprowadzają wodę i zwiększają przyczepność, zwłaszcza na mokrej drodze.
W co zamienia się energia zużyta na pokonanie tarcia?
W ciepło — dlatego klocki hamulcowe i dłonie potarte o siebie się nagrzewają.

Sprawdź się

1. Tarcie, które trzeba pokonać, aby ruszyć nieruchome ciało, nazywamy:

  1. statycznym
  2. kinetycznym
  3. tocznym
  4. wewnętrznym
Pokaż odpowiedź

A. statycznym — Dopóki ciało stoi, przeciwstawia się ruchowi tarcie statyczne.

2. Od czego NIE zależy siła tarcia poślizgowego?

  1. od pola powierzchni styku
  2. od siły nacisku
  3. od rodzaju powierzchni
  4. od gładkości powierzchni
Pokaż odpowiedź

A. od pola powierzchni styku — Ta sama cegła ciągnięta na płask i na kant stawia praktycznie taki sam opór.

3. Bez tarcia niemożliwe byłoby:

  1. chodzenie i hamowanie
  2. spadanie ciał
  3. świecenie żarówki
  4. topnienie lodu
Pokaż odpowiedź

A. chodzenie i hamowanie — Stopa odpycha się od podłoża właśnie dzięki tarciu — bez niego tylko byśmy się ślizgali.

4. Bieżnik opony przede wszystkim:

  1. zwiększa przyczepność, odprowadzając wodę
  2. zmniejsza masę koła
  3. obniża ciśnienie w oponie
  4. chroni felgę przed rdzą
Pokaż odpowiedź

A. zwiększa przyczepność, odprowadzając wodę — Bez rowków warstwa wody uniosłaby oponę i auto straciłoby kontakt z drogą.

5. Tarcie zawsze działa:

  1. Zgodnie z ruchem
  2. Przeciwnie do ruchu
  3. Pionowo w dół
  4. Prostopadle do powierzchni
Pokaż odpowiedź

B. Przeciwnie do ruchu — Tarcie hamuje ruch albo przeciwstawia się jego rozpoczęciu.

Więcej pytań — razem 50 fiszek, pytań i zdań prawda/fałsz — czeka w ćwiczeniach.

▶ Ćwicz ten temat fiszki, quiz i prawda/fałsz — z wynikiem i powtórkami