Тема: «Исследование коэффициента трения обуви о различную поверхность»
Министерство образования, науки и молодежной политики Республики Тыва.
Управление образования администрации муниципального района
«Улуг-Хемский кожуун Республики Тыва».
Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная
школа с углубленным изучением отдельных предметов №1 г. Шагонара.
Кожуунная научно-исследовательская конференция «Шаг в будущее»
среди учащихся средних общеобразовательных школ кожууна по направлению
«Государственная поддержка талантливой молодежи» в рамках реализации
приоритетного национального проекта «Образование».
Секция: «Физики, инженерные науки».
Тема: «Исследование коэффициента трения обуви о различную поверхность».
Работу выполнила: ученица 8 «в» класса
Руководитель: учитель физики и информатики
3. Теоретическая часть.
4. Практическая часть.
Опыт. Определение коэффициентов трения и зависимости
силы трения от материалов поверхностей.
6. Список используемой литературы.
Актуальность – в зимнее время происходят очень много падений и травм, когда на улице гололед. Поэтому очень важно при покупке обуви учитывать особенности подошв и погодных условий, которую вы будете носить данную обувь. В этом и заключается актуальность.
Цель работы – определить наиболее практичные материалы для изготовления подошв обуви; изучить различные литературы по данной теме.
Задачи: определить коэффициенты трения и зависимости силы трения от материалов поверхностей, и определить наиболее практичные материалы для изготовления подошв обуви.
Объект исследования – подошвы из различных материалов и разные поверхности.
Метод исследования – беседа с учителем, рассматривание литературы, работа с цифровыми образовательными ресурсами, практическая работа.
Гипотеза – Чем сильнее трение, тем больше соответствующая сила
Ø Измерить силу тяжести, действующую на ботинки с разной подошвой;
Ø найти средний показатель;
Ø измерить силу тяжести ботинок;
Ø найти коэффициент силы трения.
Сопротивление движению возникает при скольжении одного тела по поверхности другого. Если соприкасаются твердые поверхности или твердые прослойки между телами, трение называют сухим.
Сила трения, действующая вдоль поверхности соприкосновения твердых тел, направлена против скольжения тела. Но не надо думать, что трение всегда препятствует движению – часто оно ему способствует.
При прокручивании колес автомобиля сила трения шин о поверхность земли, препятствуя их проскальзыванию, действует со стороны дороги и направлена вперед, обеспечивая поступательное движение автомобиля. То же происходит при движении пешехода: сила трения подошвы обуви о поверхность земли или другого материала способствует перемещению человека. Чем сильнее трение, тем больше соответствующая сила, поэтому его стараются не уменьшать, а увеличивать: покрытие дороги делают шероховатым, наносят на поверхность шины или подошвы обуви рельефные рисунки (протекторы). Вспомните, как трудно идти по скользкой дороге или как буксует автомобиль, стоящий на льду или в грязи: колеса проскальзывают на месте, хотя мотор исправно вращает их.
Что определяет величину силы сухого трения? Повседневный опыт свидетельствует: чем сильнее прижать поверхности тел друг к другу, тем труднее вызвать их взаимное скольжение и поддерживать его (например, лист бумаги, вложенный между страницами лежащей на столе толстой книги, проще вытащить из верхней части, чем из нижней). Прижимающая сила, действующая со стороны соседнего тела на трущуюся поверхность, перпендикулярна ей и называется силой нормального давления.
В 1781 году Шарль Кулон, изучая трение деталей и веревок, которые в то время были существенными частями механизмов, экспериментально становил, что сила трения F ТР прямо пропорционально прижимающей силе N:
µ = 
Опыт 1. Цель проводимого опыта состоит в исследовании зависимости силы трения подошвы обуви о различную поверхность от силы давления и материалов поверхностей, определение коэффициентов трения.
Опыт проводился в домашних условиях. Опыт заключался в следующем: прикрепленную к динамометру обувь я тянула равномерно вдоль различных поверхностей, снимала показания динамометра в таком положении, а также измеряла силу тяжести данной обуви; с помощью полученных результатов подсчитала коэффициенты трения различной обуви о разную поверхность.
Приборы и материалы, используемые в опыте:
1. Обувь с резиновой подошвой, полиуретановой и каучуковой подошвой;
2. Ковровая, цементная и деревянная поверхности;
Следует учитывать, что если подошва называется каучуковой, то она не состоит на 100% из каучука, она содержит множество других элементов в своем составе, но содержание каучука в ней преобладает. Также и с резиновой и полиуретановой подошвами.
Порядок проведения опыта:
1. Измерила силу тяжести, действующая на ботинок с резиновой подошвой. Для этого подвесила его к динамометру.
2. Положила этот ботинок с резиновой подошвой на ковровую поверхность и протянула его с равномерной скоростью по ковру приблизительно около метра, сняв показания динамометра в этом положении.
3. Повторила опыт, подсчитала среднее значение силы трения для получения более точных результатов, вычислила коэффициент трения.
4. Протянула ботинок по цементной и деревянной поверхностях и сняла показания динамометра.
5. Повторила опыты и подсчитала среднее значение силы трения для получения более точных результатов, вычислила коэффициент трения.
Проектно-исследовательская работа «Исследование коэффициента трения обуви»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
на проектную работу учащегося 9 класса МБОУ Дятьковичской ООШ
Родина Вадима по теме: «Исследование коэффициента трения обуви»
Тема проекта была сформулирована обучающимся совместно с руководителем и была сохранена на протяжении всей работы над проектом. Вадим определила целью своего проекта исследовать зависимость коэффициента трения подошв обуви от материала подошвы. Определить наиболее «безопасные» подошвы, дать рекомендации.
Выполненный проект соответствует поставленным целям и задачам. Логика работы над проектом продуманна, культура письменного оформления обеспечивает понимание содержание изложенного материала. Исследовательская новизна проекта видится в результатах проделанной работы и в сделанных на основе их выводах.
В ходе работы над проектом ученик решал и реализовывал следующие задачи: приобрёл навыки работы с большим объёмом информации; овладел методикой проектной деятельности; учился применять полученные знания. Вадим исследовал зависимость коэффициента трения подошв обуви от материала подошвы. Выявил наиболее безопасные подошвы.
Однако, по результатам проекта не была подготовлена презентация. Степень самостоятельности обучающегося в работе над проектом невысока. Проект можно считать реализованным частично.
Рекомендуемая оценка выполненной работы «удовлетворительно»
Вывод: проектная работа Родина Вадима по теме: « Исследование коэффициента трения обуви» не в полном объёме отвечает требованиям, предъявляемым к индивидуальному итоговому проекту
Учитель физики __________________ /__ А.М. Лупик___/
Исследовательская работа по физике: «Исследование коэффициента трения обуви о различную поверхность»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
КРАСНОЯРСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ ДЕТСКО-МОЛОДЕЖНАЯ ОБЩЕСТВЕННАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ «НАУЧНОЕ ОБЩЕСТВО УЧАЩИХСЯ»
Краевое государственное бюджетное оздоровительное образовательное учреждение санаторного типа для детей, нуждающихся в длительном лечении
« Ачинская санаторная школа – интернат»
ИССЛЕДОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ОБУВИ
городская научно-практическая конференция
уч-ся 8 класса Ачинской
г. Ачинска Красноярского края
Садовский Семен Сергеевич
учитель физики Ачинской
Опыт 1. Определение коэффициентов трения и зависимости силы трения от материалов поверхностей.
Выводы и рекомендации
Список используемой литературы
Садовский Семен Сергеевич
« Исследование коэффициента трения обуви о различную поверхность».
Руководитель: Колесникова Татьяна Дмитриевна, учитель физики.
Цель научной работы:
В зимнее время, когда на улице гололед, происходит очень много падений и травм.
Поэтому очень важно при покупке обуви учитывать особенности подошв и погодные условия, в которые вы будете носить данную обувь. В этом и заключается актуальность.
При покупке обуви мало кто обращает внимание на материал, из которого изготовлена подошва и не учитывает коэффициент трения обуви о различные поверхности.
Исследование трения подошв обуви, изготовленных из разных материалов о различные поверхности и определение наиболее практичных материалов для их изготовления.
1. Изучить теоретические основы сухого трения.
2. Провести анкетирование среди учащихся для выявления наиболее популярных производителей обуви, уровня осведомленности о материале подошвы и влияния материала подошвы на трение при ходьбе.
3. Измерить коэффициент трения скольжения материала обувной подошвы о различную поверхность.
4. Провести анализ полученных результатов измерений и выявить наиболее приемлемые варианты эксплуатации обуви.
2. Физический эксперимент.
3. Математический расчет.
4. Анализ результатов.
Зимняя обувь на резиновой, полиуретановой, каучуковой и пластиковой подошве.
Зависимость силы трения подошвы обуви о различную поверхность, от силы давления и материалов поверхностей, определение коэффициентов трения.
Коэффициент трения обуви о различную поверхность зависит от свойств материала.
Сопротивление движению возникает при скольжении одного тела по поверхности другого. Если соприкасаются твёрдые поверхности или твёрдые прослойки между телами (плёнки окислов, полимерные покрытия), трение называют сухим.
Сила трения, действующая вдоль поверхности соприкосновения твёрдых тел, направлена против скольжения тела.
Трение принимает участие (и притом весьма существенное) там, где мы о нём даже не подозреваем. Но не надо думать, что трение всегда препятствует движению – часто оно ему способствует.
Трение способствует устойчивости. Плотники выравнивают пол так, что столы и стулья остаются там, куда их поставили. Блюда, стаканы, поставленные на стол, остаются неподвижными без особых забот с нашей стороны, если только дело не происходит на пароходе во время качки.
Вообразим, что трение может быть устранено совершенно. Тогда никакие тела, будь они величиной с каменную глыбу или малы, как песчинки, никогда не удержится одно на другом. Не будь трения, Земля представляла бы шар без неровностей, подобно жидкой капли.
Особенности сил трения:
-возникают при соприкосновении;
-действуют вдоль поверхности;
-всегда направлены против направления движения тела.
Что определяет величину силы сухого трения? Повседневный опыт свидетельствует: чем сильнее прижать поверхности тел друг к другу, тем труднее вызвать их взаимное скольжение и поддерживать его (например, лист бумаги, вложенный между страницами лежащей на столе толстой книги, проще вытащить из верхней части, чем из нижней). Прижимающая сила, действующая со стороны соседнего тела на трущуюся поверхность, перпендикулярна ей и называется силой нормального давления.
В 1781 году Шарль Кулон, изучая трение деталей и веревок, которые в то время были существенными частями механизмов, экспериментально становил, что сила трения F ТР прямо пропорционально прижимающей силе N :
F тр = µ N ; N = F тяж
µ = 
Какой коэффициент трения должна иметь подошва обуви
Система стандартов безопасности труда
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ НИЗА СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБУВИ
Метод определения коэффициента трения скольжения
System of safety standarts. Special shoes soles. Method for the determination of sliding friction factor
Дата введения 1981-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 января 1980 г. N 435 дата введения установлена 01.01.81
Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)
ИЗДАНИЕ (ноябрь 2003 г.) с Изменением N 1, утвержденным в мае 1985 г. (ИУС 8-85).
Настоящий стандарт распространяется на материалы для подошв и формованные подошвы для специальной обуви кожаной и из полимерных материалов, предназначенной для защиты от скольжения, и устанавливает метод определения коэффициента трения скольжения.
Сущность метода заключается в определении силы трения скольжения, возникающей при перемещении опорной поверхности относительно образца с постоянной скоростью и при постоянном давлении образца на опорную поверхность.
Коэффициент трения скольжения определяется отношением силы трения скольжения к нормальной силе, прижимающей испытуемый образец к опорной поверхности.
Метод позволяет проводить испытания на сменных опорных поверхностях (асфальт, керамическая плитка, бетон, сталь, лед, дерево и др.) в сухом, мокром состояниях и со смазкой.
1. АППАРАТУРА
1.1. Для проведения испытаний применяют разрывную машину (вертикальный динамометр), максимальное значение шкалы которой не должно превышать более чем в пять раз измеряемое значение силы трения.
1.2. Погрешность показаний машины не должна превышать ±3% от величины измеряемой силы.
1.3. Машина должна быть снабжена установкой для определения силы трения.
Установка должна состоять из следующих частей: опорной поверхности, системы нагружения, включающей каретку и грузы, системы передачи движения, состоящей из роликов и тросов (см. приложение 1).
При испытании по льду дополнительно применяют: камеру для уменьшения теплообмена с окружающей средой, термоблок и систему охлаждения.
1.4. Опорная поверхность должна иметь размеры не менее 200х70 мм.
1.5. Поверхность термоблока должна иметь размеры не менее 220х90 мм.
1.6. Система охлаждения должна обеспечивать получение температуры льда минус (2±2) °С.
2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
2.1. Подготовка образцов к испытанию
2.1.1. Образцы должны иметь размеры (50х50)±1 мм.
2.1.2. Образцы вырубают из носочно-пучковой, геленочной или пяточной части подошвы. Участок подошвы, из которого вырубают образец, должен быть указан в нормативно-технической документации на конкретный вид изделий.
2.1.3. Образцы материалов для подошв вырубают на расстоянии не менее 15 мм от краев.
2.1.4. Образцы материалов для подошв обуви из полимерных материалов вулканизуют в режиме, соответствующем режиму вулканизации обуви по нормативно-технической документации.
2.1.5. Перед испытанием поверхность образца протирают этиловым техническим спиртом по ГОСТ 17299-78.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.1.6. Для проведения испытания по льду образцы предварительно выдерживают на поверхности льда не менее 15 мин.
2.2. Подготовка опорной поверхности к испытанию
2.2.1. При проведении испытания по сухой опорной поверхности ее протирают этиловым техническим спиртом по ГОСТ 17299-78.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.3. При проведении испытания по льду в углубление термоблока заливают дистиллированную воду по ГОСТ 6709-72, которую охлаждают до минус (2±2) °С.
2.2.4. Для определения силы трения скольжения строят градуировочный график.
Масштаб по обеим осям должен быть выбран такой, чтобы полученная прямая составляла с осями координат угол около 45°.
График строят на миллиметровой бумаге.
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Образец должен плотно держаться в каретке.
3.2. На опорную поверхность устанавливают каретку с закрепленным образцом. Образец должен выступать из каретки на 2,5-3 мм.
3.3. Образцы на опорной поверхности должны располагаться так, чтобы положение рифлений на образце относительно направления движения опорной поверхности соответствовало положению рифления на подошвах в обуви.
3.4. Нормальная сила, действующая на образец, должна составлять 100 Н (10 кгс).
3.5. Скорость перемещения опорной поверхности должна быть (200±20) мм/мин.
3.6. Включают разрывную машину и фиксируют показания шкалы прибора при установившемся трении не ранее чем через 20 с от начала движения опорной поверхности.
3.7. Испытание подошвенных материалов в виде пластин и формованных подошв проводят на трех образцах. Из каждой пластины и подошвы вырубают по одному образцу.
3.8. На каждом образце проводят одно испытание.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Коэффициент трения скольжения ( ) вычисляют по формуле
,
— нормальная сила, Н (кгс).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2. За результат испытания принимают среднеарифметическое результатов трех параллельных испытаний. Допустимое отклонение от среднего значения не должно превышать 10%.
4.3. Форма записи результатов испытаний приведена в приложении 2.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
5.1. При работе на разрывной машине с установкой для определения коэффициента трения скольжения должны быть соблюдены требования безопасности, указанные в нормативно-технической документации на разрывную машину.
5.2. Смену образцов и опорных поверхностей необходимо производить при снятых грузах.
5.3. Не допускается проводить испытания при открытой дверце камеры.
5.4. (Исключен, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ ПО ЛЬДУ, СУХОЙ И МОКРОЙ ПОВЕРХНОСТИ СО СМАЗКОЙ
Установка (см. чертеж) представляет собой камеру 6 с теплоизоляционными стенками и термоблок 5, установленные на столе 7.
Установка по определению коэффициента трения
Термоблок выполнен из медной пластины с выфрезерованными внутри змеевидными полостями, по которым циркулирует термостатирующий агент. На верхней плите термоблока имеется прямоугольное углубление для размещения сменных опорных поверхностей 4 или для замораживания воды.
Образец исследуемого материала 3 укрепляют в гнезде каретки 2 и помещают на опорную поверхность. Дно каретки должно быть подвижно для установления образцов различной толщины.
Нагрузка на образец осуществляется с помощью цилиндрических градуированных грузов 1 (с учетом массы каретки). Система нагружения должна обеспечивать равномерное распределение давления по образцу.
Через систему блоков 11 и гибкий трос 10 образец связан с верхним зажимом силоизмерителя разрывной машины 9. Термоблок связан с нижним зажимом 8 разрывной машины.
Тянущее усилие термоблоку передается от нижнего зажима через систему блоков и тросик.
Термоблок с опорной поверхностью установлен на направляющих салазках, по которым он передвигается. Измерение силы трения скольжения производится с помощью силоизмерителя.
Для проведения испытания при пониженных температурах к термоблоку подключается система охлаждения.
В установке используют две системы охлаждения: жидким азотом или этиловым спиртом, охлажденным твердой углекислотой. При использовании в качестве хладагента этилового спирта применяют ультратермостат.
Контролируют температуру хладагента контактным термометром и клапанным реле.
Контроль температуры льда осуществляется с помощью хромель-копелевой термопары, «холодный» спай которой находится в сосуде Дьюара с температурой тающего льда, а «горячий» спай вмораживается в лед.
Контролируют температуру по контрольному термометру и потенциометру.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ФОРМА ЗАПИСИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ
Дата проведения испытания
Характеристика испытуемого
материала (номер НТД, шифр или номер резиновой смеси, плотность, рисунок рифления)
Характеристика опорной поверхности (материал и состояние)
Сила трения (показания градуиро-
вочного графика)
Коэффициент трения
Сила трения и ее значение в выборе обуви школьника.
Научно-исследовательская работа по теме «Сила трения и ее значение в выборе обуви школьника»
Содержимое разработки
VIII районный конкурс юношеских исследовательских работ
имени М. В. Ломоносова
«Сила трения и её значение
в выборе обуви школьника»
Выполнила ученица 7 «Б» класса муниципального бюджетного образовательного учреждения
«Коношская СШ» Коношского района
Юрьева Анна Александровна
Научный руководитель – учитель муниципального бюджетного образовательного учреждения
«Коношская СШ» Коношского района
Юрьева Галина Александровна
1.1. Сила трения. Причины возникновения.………..………………. …….…….
1.2. Способы измерения коэффициента трения …………………………………..
1.3. Влияние коэффициента трения на выбор безопасной обуви ……..………
Глава 2. Объекты и методы исследований……………………………………………..
2.1. Виды подошв и напольных покрытий……………………………………….
2.2. Методика проведения измерений…………………………………………….
Глава 3. Результаты обследований и их обсуждение………………………………….
3.3. Обсуждение результатов обследования………………………………..……
Список литературы и интернет-ресурсов………………………………………………
Сменная обувь, которую носят школьники, имеет разные подошвы. Из ресурсов интернета я узнала, что наиболее распространенной является обувь с подошвой из термополиуретана, этиленвинилацетата (ЭВА) и термопластичной резины.
Актуальность исследования заключается в том, что в последнее время потре-бителю представлен очень богатый выбор обуви. Наверняка, родители задаются вопросом – как выбрать безопасную обувь для ребенка. Отсюда вытекает проблема исследования: при покупке обуви мало кто обращает внимание на материал, из которого изготовлена подошва и не учитывает коэффициент трения обуви о различные поверхности.
Объект исследования: обувь, подошва которой изготовлена из различных материалов.
Предмет исследования: зависимость коэффициента трения подошвы обуви о различную поверхность от материалов подошвы.
Цель работы: исследовать трение подошв обуви, изготовленных из разных материалов о различные поверхности, и определить наиболее подходящие материалы для подошвы обуви школьника.
1. Изучить теоретические основы трения.
2. Провести анкетирование среди учащихся, учителей и родителей для выявления уровня осведомлённости о материалах подошв обуви и их влияния на трение при ходьбе.
3. Измерить коэффициент трения скольжения материала обувной подошвы о различную поверхность.
4. Провести анализ полученных результатов измерений и выявить наиболее приемлемые варианты эксплуатации обуви.
Методы исследования: изучение литературы, анкетирование, измерение, сравнение, анализ, синтез.
Гипотеза: коэффициент трения обуви о различную поверхность зависит от материала подошвы.
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Сила трения. Причины возникновения.
Сила трения возникает в месте соприкосновения двух тел и препятствует взаимному перемещению этих тел относительно друг друга. Она всегда направлена противоположно движению тел либо направлению приложения внешней силы. В случае если тела неподвижны. В результате трения механическая энергия переходит в тепловую.
Трение делится на трение покоя и трение движения. Трение движения в свою очередь делится трение качения и трение скольжения. Трение покоя возникает, когда соприкасающиеся тела пытаются сместить друг относительно друга.
Трение покоя, как видно из названия, возникает, когда к телам прикладывается сторонняя сила стремящаяся сместить их друг относительно друга. Но движение еще не возникает. Движения нет именно потому, что ему препятствует сила трения покоя. В тот момент, когда внешняя сила превысит силу трения покоя, возникнет сила трения скольжения.
Причиной возникновения силы трения является неровности на поверхности соприкасающихся тел. Даже если поверхности выглядят гладкими, на самом деле при большом увеличении, видно, что поверхность является шершавой. Так вот именно эти неровности на поверхности двух тел и цепляются друг к другу.
Казалось бы, если поверхности отполировать до зеркального блеска то трение между ними должно если не исчезнуть совсем, то уж точно упасть до минимального значения. А на практике оказывается все не так просто. В случае очень гладких поверхностей проявляется еще один фактор увеличивающий трение. Это межмолекулярное притяжение. При очень тонкой обработке материала, молекулы вещества двух тел находятся настолько близко друг к другу, что возникают настолько сильные силы притяжения, что они препятствуют движению тел друг относительно друга. 
Рис. Взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел
Конечно же, на величину силы трения влияет и сила, которая прижимает тела друг к другу. Чем она выше, тем выше сила трения. Если вы зимой катите, пустые санки по снегу это выходит достаточно легко. Если на санках будет сидеть ребенок, тащить их будет уже сложнее. Ну а если в них сядет взрослый, вы уже дважды подумаете, а стоит ли их тащить вообще. Во всех этих случаях качество поверхности полозьев санок и поверхность снега неизменна. А вот сила тяжести разная, что и приводит к увеличению силы трения.
Кроме трения скольжения еще существует и сила трения качения. Но я ее рассматривать не буду, т.к. к данной работе она не имеет отношения.
В простейшей модели трения выполняются следующие законы. Они являются обобщением опытных фактов и носят приближённый характер.
1. Максимальная величина силы трения покоя равна силе трения скольжения.
2. Абсолютная величина силы трения скольжения прямо пропорциональна силе реакции опоры: F=µN. Коэффициент пропорциональности µ называется коэффициентом трения.
3. Коэффициент трения не зависит от скорости движения тела по шероховатой поверхности.
4. Коэффициент трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.
1.2. Способы измерения коэффициента трения
Что определяет величину силы трения? Повседневный опыт свидетельствует: чем сильнее прижать поверхности тел друг к другу, тем труднее вызвать их взаимное скольжение и поддерживать его (например, лист бумаги, вложенный между страницами лежащей на столе толстой книги, проще вытащить из верхней части, чем из нижней). Прижимающая сила, действующая со стороны соседнего тела на трущуюся поверхность, перпендикулярна ей и называется силой нормального давления.
В 1781 году Шарль Кулон, изучая трение деталей и веревок, которые в то время были существенными частями механизмов, экспериментально установил, что сила трения Fтр прямопропорциональна прижимающей силе N:
µ = 
Влияние коэффициента трения на выбор безопасной обуви.
Чем больше коэффициент трения μ, тем менее скользит обувь по напольному покрытию. Следовательно, тем безопаснее обувь.
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1. Виды подошв и напольных покрытий.
В своей работе я исследовала три вида подошв: термопластичная резина, термополиуретан, этиленвинилацетат (ЭВА).
Термопластичная резина — это обувная резина, сделанная из синтетического каучука, который прочнее, чем каучук натуральный, но не менее эластичен. Современные технологии позволяют с помощью различных добавок повысить его гибкость.
Термополиуретан – это материал, который изготавливается из мелких гранул полиуретана, которые под действием высокого давления и большой температуры принимает форму подошвы, т.е. это полиуретан, который был термически обработан. Полиуретан изготавливается путем смешивания двух полимеров, которые, вступая в реакцию друг с другом, образуют пену с множеством воздушных пузырьков, за счет чего создается способность полиуретана поглощать удары.
Этиленвинилацетат (ЭВА) – это композиционный полимерный материал, относящийся к полиолефинам. Очень легкий материал, обладающий хорошими амортизирующими свойствами.
резина
Этиленвинилацетат
Я определяла зависимость силы трения от различных напольных покрытий: деревянный окрашенный пол, линолеум, кафельная плитка.
2.2. Методика проведения измерений
1. Измерить силу тяжести, действующую на обувь с различной подошвой. Для этого подвесить ее к динамометру.
2. Положить поочередно обувь на поверхность и протянуть ее с равномерной скоростью по деревянному окрашенному полу, линолеуму и кафельной плиточной поверхности приблизительно около метра. Снять показания динамометра в этом положении.
3. Повторить опыт несколько раз для получения более точных результатов.
4. Найти среднее значение силы трения.
5. Вычислить коэффициент трения.
6. Повторить эксперимент с другими видами подошвы.
7. Полученные данные занести в таблицы.
Глава 3. Результаты обследований и их обсуждение
С целью выявления уровня осведомленности о свойствах материала подошвы и влияния материала подошвы на трение при ходьбе, было проведено анкетирование среди учителей, учащихся разных классов и их родителей.
Знаете ли вы, что материал подошвы существенно влияет на трение при ходьбе?
При покупке обуви интересуетесь ли вы, из какого материала изготовлена подошва обуви?
Знаете ли вы о физических свойствах и характеристиках различных материалов для изготовления подошв?
В анкетировании приняли участие 51 человек. При обработке данных анкетирования выяснилось, что практически все (96%) знают о том, что материал подошвы существенно влияет на трение при ходьбе, но при покупке обуви, чуть больше половины, кто интересуется, из какого материала изготовлена подошва (55%). На вопрос об осведомленности о физических свойствах материала подошвы 31% ответили отрицательно и 29% затруднялись в ответе.
