Трение
Это понятие впервые встречается на программе «Проектная инженерная база» — примерно 9-10 лет (3-4 класс).
Сила, которая мешает предметам скользить друг по другу: поэтому санки по асфальту едва едут, а по льду катятся далеко.
Липучка на куртке: две шершавые поверхности цепляются друг за друга крохотными зацепками — чем сильнее прижмёшь, тем крепче держит.
Пустить один и тот же брусок с наклонной доски — по голой доске, по наждачке и по гладкой плёнке; расставить поверхности по силе трения.
Сила, возникающая при соприкосновении поверхностей и направленная против скольжения. Растёт, когда поверхности сильнее прижаты, и зависит от материала; трение качения меньше трения скольжения — поэтому груз возят на колёсах. При трении механическая энергия переходит в тепло.
Измерить безменом силу, с которой нужно равномерно тянуть коробку с грузом волоком и её же на тележке; объяснить разницу.
Сила трения скольжения F = μ·N: пропорциональна прижимающей силе N и в простой модели не зависит от площади контакта. Коэффициент μ — от сотых (лёд, смазка) до порядка единицы (резина по асфальту); трение покоя чуть больше трения скольжения — сдвинуть труднее, чем тащить. В механизмах трение снижают смазкой и подшипниками, а где нужно сцепление — специально увеличивают.
Найти коэффициент трения покоя: медленно поднимать наклонную доску до момента, когда брусок поехал, измерить угол — μ ≈ tg угла; сравнить дерево и резину.
Частое заблуждение
«Трение всегда вредно, его надо убирать». Нет: без трения колёса буксовали бы, ноги скользили, а винты выкручивались сами — трение не только мешает, но и держит.