Проект "Сила трения"
проект по окружающему миру (подготовительная группа) на тему

Конкурс научно-исследовательских работ и творческих проектов воспитанников

и  обучающихся  муниципальных  дошкольных  образовательных  учреждений

«Я – юный исследователь»

                                                                 Сила трения

                               Исполнитель:      Воспитанница    МАДОУ  «Сказка»

                                комбинированной группы №1 Будаева Ева Петровна

                                                  Руководитель:     Воспитатель       МАДОУ «Сказка»

                                                  комбинированной группы №1 Беликова Любовь Геннадьевна                                                                  

                                                                   г. Лабытнанги   2018 год

                                                                             « Дети уже по природе своей исследователи.

                                                                              Неутомимая   жажда   новых   впечатлений,

                                                                           любознательность,   постоянное     желание

                                                                              экспериментировать,            самостоятельно

             искать   истину   распространяются   на   все

сферы      жизнедеятельности».

                                                                                                                                 Э.Г. Сабирова  

                                                              Аннотация

Цель: Познакомиться с понятиями: «движение», «покой», «трение», «сила».

                        Данная цель реализуется через решение следующих задач:

• Изучить, что такое трение.
• Изучить,  какие разновидности трения существуют в природе.
• Узнать о пользе и вреде  трения.

При ознакомлении с разновидностями силы трения использовались следующие методы и приемы: 

• метод сбора информации: изучение литературы и интернет источников
• исследовательски – поисковый
• деятельно – продуктивный
• анализ полученных результатов

  По окончании экспериментальной деятельности получены следующие выводы:

• Трение возникает при соприкосновении двух тел.
• Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же, но направленная в противоположную  сторону сила действует на второе тело.
• Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу.

        Я узнала, что трение создаёт человеку в жизни ряд сложностей, но без существования сил трения, проблем было бы больше.                                          

1. Введение.

     В природе существует трение. С помощью проекта,  хочу понять причину, возникновения трения и от чего  зависит его сила.

Актуальность темы в том, чтобы научиться использовать  силу трения  на пользу человеку.

Объект исследования: предметы, которые при перемещении образуют силу трения.

Предмет: установление причин возникновения силы трения и использования его в жизни.

                              Гипотеза состоит из следующих предположений:

• предполагаю, что экспериментальным путем можно увидеть силу трения.
• предполагаю, что после проведения «серии» экспериментов, научусь распознавать разновидности силы трения и причины их возникновения.
• предполагаю, что изучив материалы энциклопедии, узнаю о пользе и вреде силы трения.

Исходя из гипотезы, я поставила цель: познакомиться с понятиями: «движение», «покой», «трение», «сила». Данная цель реализуется через решение следующих задач:

• Изучить, что такое трение.
• Изучить,  какие разновидности трения существуют в природе.
• Узнать о пользе и вреде  трения.

Практическая значимость: зная причины возникновения силы трения,  правильно буду использовать её в повседневной жизни.

Исследование проводилось:  с 09.01. 2018 года по 09.02. 2018 года.                                                                                                        

                        2. Описание работы.

 2.1.                                   Словарь терминов и понятий:

• Трение – это процесс взаимодействия тел при их относительном движении.
• Сила трения – это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению.                                                                                                                                                                
• Смазка – это вязкая жидкость, которая делает соприкасающиеся поверхности более гладкими и благодаря этому уменьшает трение.
• Подшипники – это устройства, которые служат в качестве опор для движущихся частей и позволяют уменьшить трение.
• Энциклопедия – книга, которая даёт знания обо всём на свете.        

 2.2.                                                 Этапы работы: 

    Катаясь на горке с родителями, я обратила внимание, что у папы «ватрушка» катится быстрее и прокатывается дальше, чем у меня.   Папа объяснил, что это зависит от материала, из которого сделана «ватрушка», от веса человека, от силы трения, возникающего при скольжении.   В детском саду я рассказала об этом случае детям. Воспитательница, Любовь Геннадьевна, подтвердила слова папы. Она показала нам энциклопедию, книгу, в которой есть описание возникновения трения. Я узнала, что трение – это процесс взаимодействия тел при их относительном движении. А сила трения – это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению. Оказывается, есть три разновидности силы трения: трение покоя, трение скольжения, трение качения

  Трение покоя – сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения  (1, стр. 308).

  Трение скольжения – сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих тел  относительно другого и действующая на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения  (1, стр. 309).

  Трение качения – момент сил, возникающий при качении одного из двух взаимодействующих тел относительно другого  (1, стр. 310).

    Любовь Геннадьевна показала презентацию, в которой познакомила  с понятиями: «движение», «покой», «трение», «сила». Она помогла найти объяснение, почему предметы движутся и, остаются в покое, если на них не воздействует сила. Познакомила с различными последствиями трения. Воспитатель  предложила провести опыты, чтобы самой во всем убедиться.

  2.3.                                        Экспериментальная деятельность.

                                                            Трение покоя

Опыт №1       Материал:   Куб,  ковёр.

  Куб большого размера, стоящего на ковре, попыталась сдвинуть с места, не удалось.

Вывод:   Куб на месте удерживала сила трения покоя  (см. приложение 1).

Опыт №2       Материал:  Брусок, наклонная доска.

 Положила брусок на стол. Даже при взаимодействии с поверхностью стола,  он находился в состоянии трения покоя.   Перенесла  брусок на наклонную доску. При не слишком большом угле наклона доски, брусок остался на месте.  

Вывод:  Трение покоя удержало брусок от соскальзывания вниз (см. приложение 2).

Опыт №3        Материал:    Тетрадка.

Прижала свою руку к лежащей на столе тетради и передвинула её. Тетрадь двигалась относительно стола, но покоилась по отношению к моей ладони.                                                                                                                                                  

Вывод: Трение покоя тетради о руку заставило её двигаться (см. приложение 3).

Трение скольжения

Опыт № 1     Материал:  Куб большого размера.

     Куб большого размера, предложила помочь передвинуть вместе с мальчиком. Мы передвинули его на другое место.

Вывод:  Приложив силу, превышающую силу трения покоя, куб не просто сдвинулся с места, а с нашей помощью, продолжил двигаться дальше (см. приложение 4).

Трение качения

Опыт №1      Материал:  Куб, коляска.

    Куб большого размера, при помощи взрослого, положила на коляску и покатила. Легко доставила куб в нужное место, не прибегая к помощи со стороны.

Вывод:  Трение качения меньше трения скольжения, поэтому перекатить большой куб в другое место было не трудно (см. приложение 5).

Опыт №2       Материал: Игрушка – машина, стол.

  Прокатила игрушечную машину по поверхности стола, она  катилась легко.

Вывод:   Трение качения минимально на твёрдой поверхности (см. приложение 6).

Опыт №3       Материал: Игрушка – машина, ёмкость с песком.

  Прокатила игрушечную машину по песку. Колёса машины оставили в песке колею.  Везти машину было гораздо труднее.

Вывод:  Трение качения увеличивается на менее твёрдой поверхности (см. приложение 7).

  Экспериментами заинтересовались дети, и я предложила им игру.  Положила на пол машину, коробку, мягкую игрушку, мяч. Ребята выбрали игрушки по желанию. Объяснила, что когда мы и предметы не движемся – это состояние покоя.

Опыт №1    Материал:   машина, коробка, мягкая игрушка, мяч.

  Предложила машину и мяч толкать, а коробку и игрушки тянуть. Дети рассказали, что машина покатилась далеко, коробку передвигать было тяжело, мягкую игрушку тянуть – неудобно, а мяч укатился быстро.

Вывод:  С применением силы, предметы начинают движение. Трение скольжения больше трения качения (см. приложение 8).

2.4.                                                  Польза силы трения.

• При отсутствии трения, мы не могли бы передвигаться, а скользили бы как по льду.
• Ни одной вещи нельзя было бы удержать в руках.
• Одежда бы разваливалась бы, так как нитки ткани удерживаются благодаря силам трения.
• Не смогли бы завязать шнурки на ботинках.
• Никакой звук не умолкал бы, а звучал бы бесконечным эхом, отражаясь от ближайших препятствий.
• По лестнице можно было бы только спуститься на копчике.
• Лифт не работал бы – он уже давно лежал бы в подвале.
• Никакой транспорт не ездил бы, так как трение между колёсами и дорогой отсутствовало бы..

Вред силы трения.

• Проблема перемещения больших грузов.
• Проблема изнашивания трущихся поверхностей (протирается обувь, изнашиваются шины машины и т. д.).
• Невозможность создания вечного двигателя.

     2.5.                               Причина возникновения трения.

Причиной возникновения трения является шероховатость трущихся поверхностей. Под микроскопом видны неровности (см. приложение 9). Сила трения зависит от материала трущихся поверхностей и от того, насколько сильно эти поверхности прижаты друг к другу. При касании двух поверхностей неровности сцепляются и при движении в разные стороны вызывают трение.

Взаимодействие трения разделяется:  сухое и жидкостное  (3, стр. 76).

Сухое трение – это когда взаимодействующие твёрдые тела не разделены никакими дополнительными слоями. Из-за трения кинетическая энергия тел превращается в теплоту.

Опыт №1    Материал: монета, плотный лист бумаги.

Прижала монету к поверхности бумаги пальцем. Надавила и быстро потёрла монетой по бумаге в разных направлениях. Монета нагрелась, поскольку возникло трение между ней и бумагой (2, стр. 17)

Вывод:  Трение превращает энергию движения монеты в тепловую энергию (см. приложение 10).

  А для воспламенения вещества спичечной головки нужно совсем небольшое количество теплоты, выделяющееся при чирканье о рабочую поверхность коробка. Чтобы добыть огонь с помощью двух палочек, нужна большая сила трения.

Жидкостное (вязкое)  трение – это когда взаимодействующие твёрдые тела разделены смазкой различной толщины (3, стр. 76).

 Смазка – это вязкая жидкость, которая делает соприкасающиеся поверхности более гладкими и благодаря этому уменьшает трение.  Слой смазки создаёт зазор между  поверхностями, они перемещаются относительно друг друга, не соприкасаясь. Трение уменьшается и при движении тепловые потери значительно меньше. В механизмах в качестве смазки обычно используют нефтяные масла.

Теперь я знаю, что трение между днищем «ватрушки» и льдом очень маленькая, поскольку из-за давления материала, лёд в месте соприкосновения тает и образуется слой воды, играющей роль смазки. У папы вес тела больше, поэтому его «ватрушка» катилась дальше и быстрее. Для уменьшения трения движущихся частей, люди придумали такие устройства, как подшипники. Мы с ними встречаемся, когда катаемся на роликовых коньках. Также подшипники применяют в транспортных средствах.  Иногда необходимо резко снизить скорость, для чего на колёсах устанавливают тормоза, развивающие большую силу трения (4, стр. 48). Когда на дороге скользко или сыро, водителям надо быть очень внимательными, так как остановить машину быстро не удастся, лёд и вода играют роль смазки.

3.   Заключение.

1. После проделанной работы  могу сказать, что гипотеза о том, что экспериментальным путем можно увидеть силу трения, полностью подтвердилась.
2. Предположение о том, что проведя «серию» экспериментов,  я научусь распознавать разновидности силы трения и причины их возникновения,   так же подтвердилась.
3. Гипотеза о том, что изучив материалы энциклопедии, узнаю о пользе и вреде силы трения  также  не оказалась ошибочной.

   А сейчас, я бы  хотела поиграть с детьми, присутствующими в зале и  взрослыми слушателями.                                     Для взрослых:

• В этих ребусах спрятались термины и понятия, с которыми я вас познакомила в своем проекте (трение, энциклопедия, смазка, подшипник, тормоз).
•  А вам предлагаю объяснить  пословицы: «Не подмажешь – не поедешь»; «Угря в руках не удержишь»; «Что кругло, легко катиться»; «Колодезная верёвка сруб перетирает»; «Пошло дело, как по маслу».

                                              Для детей:

• Сбей кеглю мячом.                
• Прокати машину в ворота.
• Измельчи сухарики в ступке.  
• Перемели крупную соль «ручной мельницей».
• Перемели зёрна кофе в кофемолке.
• Подними бутылку с рисом при помощи карандаша

Какую разновидность силы трения вы использовали?

Список литературы:

1. «Большая энциклопедия эрудита» Д. Богомолов - Издательство «Махаон», 2001 год.

2. «Детское экспериментирование»  Н. Е. Куликовская, Н.Н. Совгир – М. Педагогическое

     общество России, 2003 год.

3.«Физика» Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский – М.: Просвещение, 2008 год.

4.«Курс физики» А.П. Рымкевич – М.: Дрофа, 2006 год.