Các bạn học sinh học đến lực ma sát chưa, nếu đang học cùng xem hướng dẫn công thức tính lực ma sát, ma sát trượt là gì, mà sát nghỉ là gì và ma sát lăn là gì, cùng công thức và ví dụ sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn, chúng ta bắt đầu bài học hôm nay.

Tìm hiểu lực ma sát

Lực ma sát xuất hiện khi nào

Lực ma sát là lực xuất hiện giữa bề mặt tiếp xúc của hai vật, lực ma sát phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc, độ lớn của áp lực, lực ma sát sẽ không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ vật.

Lực ma sát trượt

Lực ma sát trượt xuất hiện:

- Vị trí ở bề mặt tiếp xúc khi có chuyển động tương đối 2 bề mặt tiếp xúc và cản trở chuyển động của vật.

- Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc.

- Phương của lực: song song với bề mặt tiếp xúc.

- Chiều của lực: ngược chiều với chiều chuyển động tương đối với bề mặt tiếp xúc.

- Độ lớn: 

Ví dụ về cách tính lực ma sát trượt

- Kéo vật trượt đều theo phương ngang bằng một lực Fk có phương như hình vẽ bên dưới

Áp lực N' là lực nén của vật m lên bề mặt tiếp xúc đặt tại mặt tiếp xúc lực này sinh ra phản lực N cùng phương ngược chiều cùng độ lớn có điểm đặt tại vật m.
=> Fmst=µ.N'=µ.N=µ.m.g
+/ Lực kéo Fk hợp với phương ngang một góc α

lực    được phân tích thành 2 lực thành phần  có phương hướng lên trên giúp nâng vật lên và  giúp vật trượt đều theo phương ngang. Trong trường hợp này lực nâng  đã làm giảm áp lực mà vật nén xuống sàn nên:

Fmst=µ.N'=µ.N=µ(P - F1)=µ.mg - µ.Fksinα​

Nếu lực Fk có độ lớn tăng dần khi Fk chưa đủ lớn thì độ lớn của lực ma sát nghỉ Fmsn=Fk cho đến khi Fk đủ lớn vật bắt đầu trượt đều => Fmst=(Fmsn)max

Lực ma sát nghỉ

Ma sát nghỉ là lực:

- Xuất hiện ở hai vật tiếp xúc với nhau do bề mặt tiếp xúc tác dụng lên vật khi có ngoại lực giúp cho vật đứng yên tương đối trên bề mặt của vật khác hoặc thành phần của ngoại lực // bề mặt tiếp xúc tác dụng làm vật có xu hướng chuyển động.

- Điểm đặt: lên vật sát bề mặt tiếp xúc.

- Phương: song song với bề mặt tiếp xúc.

- Chiều: ngược chiều với lực ( hợp lực) của ngoại lực( các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc hoặc xu hướng chuyển động của vật.

- Độ lớn:

 

 

Ft: Độ lớn của ngoại lực( thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc.μn

Lưu ý: trường hợp có nhiều lực tác dụng lên vật thì Ft chính là độ lớn hợp lực các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc.

Lực ma sát lăn

 

 

Lực ma sát lăn là lực ngăn cản sự lăn của các vật có hình tròn hay nói cách khác là cản trở chuyển động lăn, độ lớn lực ma sát lăn nhỏ hơn các lực ma sát động khác.

- Khi một vật lăn trên một vật khác, xuất hiện nơi tiếp xúc và cản trở chuyển động lăn.
 có đặc điểm như lực ma sát trượt.

Vai trò lực ma sát

- Lực ma sát sẽ giữ cố định các vật thể trong không gian: ví dụ như giúp giữ đinh trên tường, khả năng giúp con người cầm nắm các vật thể.

- Lực ma sát giúp cho những vật di chuyển khi vào cua mà không bị trượt. Trường hợp lực ma sát quá nhỏ (bề mặt trơn nhẵn) người di chuyển có thể bị trượt ngã

- Ma sát có lợi tuy nhiên cũng có một số điểm bất lợi riêng. Ví dụ như phát sinh nhiệt và bào mòn bộ phận chuyển động khiến các bộ phận thiết bị bị hao mòn trong thời gian dài sử dụng.

Ứng dụng lực ma sát

Lực ma sát sử dụng trong một số lĩnh vực như kỹ thuật đánh bóng, sơn mài,...

Hãm tốc độ phương tiện giao thông khi di chuyển.

Thời tiền sử, nhiệt năng của ma sát dùng làm công cụ đánh lửa.

Làm thế nào để giảm ma sát?

Lực ma sát tuy có ứng dụng nhiều trong cuộc sống nhưng có nhiều điểm bất lợi và con người luôn muốn giảm ma sát để giảm thiểu tác hại.

Chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn. Chẳng hạn như trong ổ bi đó là chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn, giảm ma sát đáng kể, giảm khả năng bị bào mòn.

Làm giảm ma sát tĩnh: đoàn tàu hỏa khi khởi động thông thường đầu tàu sẽ bị giật lùi, điều này sẽ giúp đầu tàu kéo từng toa và chỉ chống lực ma sát tĩnh từng toa chứ không phải là ma sát tĩnh của cả đoàn tàu.

Thay đổi bề mặt vật liệu/chất liệu: thay đổi bề mặt sẽ giúp giảm ma sát. Ví dụ dùng các chất bôi trơn như dầu mỡ đối với các bề mặt rắn. Điều này sẽ giúp giảm hệ số ma sát giảm khả năng bị bào mòn.

Tìm hiểu thêm:

✓ Định luật bảo toàn cơ năng.

Chúng tôi đã giải đáp kiến thức trong vật lý về công thức tính lực ma sát như ma sát trượt, ma sát nghỉ, ma sát lăn cũng như ứng dụng và cách giảm ma sát trong thực tế. Ghi nhớ công thức và làm bài tập chính xác nhé.
Chủ đề liên quan