Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống – TRƯỜNG THPT TRẦN HƯNG ĐẠO
lực ma sát là một khái niệm thân thuộc, ko chỉ xuất hiện trong Vật lý nhưng chúng ta còn nghe thấy trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, ko phải người nào cũng hiểu rõ ma sát là gì, ứng dụng của nó cũng như những tác hại nhưng ma sát gây ra. Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về lực ma sát.
Nội Dung Chính
Lực ma sát là gì?
Trong Vật lý, lực cản xuất hiện giữa các bề mặt xúc tiếp của vật chất có khả năng chống lại xu thế dịch chuyển hoặc thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt được gọi là lực ma sát. Nói cách khác, ma sát là lực cản trở chuyển động của các vật thể lúc chúng xúc tiếp với một bề mặt hoặc một vật thể khác.
Ma sát có tác dụng chuyển đổi động năng của các chuyển động tương đối giữa các bề mặt không giống nhau thành các dạng năng lượng khác. Chuyển đổi năng lượng thường xảy ra do va chạm phân tử của hai hoặc nhiều bề mặt.
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt là gì?
Lực ma sát sinh ra lúc vật này trượt trên mặt vật khác gọi là lực ma sát trượt.
Ví dụ về lực ma sát trượt
Một số ví dụ về ma sát trượt là:
-
Trong cuộc sống: Ma sát xảy ra lúc chúng ta đạp phanh. Lúc đó ma sát giữa vành xe và má phanh là ma sát trượt và cũng làm cho bánh xe trượt trên đường.
-
Ở đàn Violin: Lúc cọ xát giữa đàn và dây đàn sẽ xảy ra ma sát làm cho dây đàn dao động phát ra âm thanh.
-
Trong lĩnh vực cơ khí: Các cụ thể bên trong máy trượt chồng lên nhau làm xuất hiện lực ma sát, có tác dụng vận hành máy móc.
Đặc điểm của lực ma sát trượt
Lực ma sát có các đặc điểm sau:
-
Lực xuất hiện ở mặt xúc tiếp của các vật trượt lên nhau hoặc lên bề mặt khác
-
Lực ma sát ngược chiều với véc tơ vận tốc tức thời
-
Độ lớn của lực ma sát tỉ lệ với độ lớn của áp suất
Độ lớn lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Qua thí nghiệm, người ta rút ra kết luận: Độ lớn của lực ma sát trượt ko phụ thuộc vào véc tơ vận tốc tức thời và diện tích xúc tiếp của vật nhưng nó phụ thuộc vào điều kiện (nhẵn, khô, trơn,…) và vật liệu của hai mặt xúc tiếp.
Hệ số ma sát trượt
Tỉ số giữa độ lớn của áp suất và độ lớn của lực ma sát trượt gọi là hệ số ma sát trượt. Tín hiệu:
Theo chứng minh, hệ số ma sát phụ thuộc vào các yếu tố: điều kiện của hai bề mặt xúc tiếp và loại vật liệu. Hệ số ma sát trượt dùng để tính độ lớn của lực ma sát trượt.
Công thức:
Công thức ma sát trượt
Trong đó:
-
F(mst): là độ lớn của lực ma sát
-
t: là hệ số ma sát
-
N: là lực ép lên mặt xúc tiếp.
Lực ma sát động
Ma sát động xảy ra lúc một vật chuyển động so với vật khác và xảy ra ma sát giữa chúng.
Hệ số ma sát động nhỏ hơn hệ số ma sát nghỉ. Ma sát động cũng được phân thành 3 loại không giống nhau:
-
Ma sát trượt
-
ma sát nhớt
-
Ma sát lăn
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt là lực xuất hiện lúc hai vật trượt lên nhau, lực sẽ ngăn ko cho vật trượt (chuyển động) nữa.
Lực ma sát nhớt
Ma sát nhớt xảy ra lúc có sự tương tác giữa chất lỏng (hoặc lúc) và vật rắn. Sự xuất hiện của ma sát nhớt ko chỉ do ma sát nhưng còn có thể được tạo ra lúc lực ma sát vuông góc với tiếp tuyến của bề mặt xúc tiếp hoặc lúc một lực vuông góc với bề mặt xúc tiếp. chạm.
Lực ma sát lăn góp phần đóng một vai trò quan trọng (vô cùng quan trọng lúc véc tơ vận tốc tức thời của vật thể đủ lớn) trong việc tạo ra lực ma sát nhớt. Xem xét rằng trong một số trường hợp, lực này sẽ có khả năng nâng vật lên.
Ma sát lăn
Lực ma sát lăn là lực xuất hiện lúc một vật lăn trên bề mặt của một vật khác. Ví dụ: bánh xe, vật tròn, vật hình trụ,… Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt. Trị giá của lực ma sát lăn tầm thường là 0,001.
Vì vậy, để hạn chế tác hại của lực ma sát trượt, người ta có thể tìm cách làm xuất hiện lực ma sát lăn thay cho lực ma sát trượt. Ví dụ tiêu biểu nhất về lực ma sát lăn trong cuộc sống là chuyển động của các bánh xe trên đường.
Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát nghỉ là gì?
Lực ma sát nghỉ (còn gọi là ma sát tĩnh) là lực xuất hiện giữa hai hay nhiều vật xúc tiếp với nhau và lực này sẽ có xu thế chuyển động so với vật kia nhưng ko thay đổi vị trí tương đối của chúng.
Lúc ta tác dụng một lực lên một vật song song với mặt xúc tiếp nhưng vật đó chưa chuyển động thì bề mặt xúc tiếp đã xúc tiếp với vật một lực ma sát tĩnh bằng ngoại lực.
Ví dụ về lực ma sát nghỉ
Trong cuộc sống:
-
Xe đỗ trên dốc đứng vẫn có thể đứng yên nhờ lực ma sát tĩnh.
-
Lực ma sát nghỉ giữa mặt đường và chân giúp ta đứng vững ko bị ngã.
-
Trong một siêu thị, người ta có thể đứng trên một thang máy đang lăn lên dốc (xuống dốc) chuyển động nhờ lực ma sát nghỉ.
Trong kỹ thuật: Người ta tác dụng lực ma sát tĩnh lên các băng chuyền trong nhà máy. Nhờ đó nhưng các thành phầm như xi măng, bao đường, hàng hóa… có thể vận chuyển theo băng chuyền nhưng ko bị trượt, đổ.
Đặc điểm của lực ma sát nghỉ
Lực ma sát tĩnh có các đặc điểm sau:
-
Điểm đặt lực tại vật (gần mặt xúc tiếp hơn).
-
Phương của lực song song với mặt xúc tiếp.
-
Lực ma sát ở trạng thái nghỉ ngược chiều với lực tác dụng lên vật lúc vật đứng yên.
-
Lực ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên vật.
Ghi chú:
-
Lúc vật trượt thì lực ma sát trượt nhỏ hơn lực ma sát nghỉ cực đại.
-
Lúc một vật chịu tác dụng của lực ma sát tĩnh thì vật đó sẽ ko chịu tác dụng của các lực khác.
Độ lớn của lực ma sát
Lực ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên vật. Lực ma sát sẽ có độ lớn cực đại tại trạng thái nghỉ ngay lúc vật khởi đầu chuyển động. Trị giá cực đại của lực ma sát nghỉ được xác định theo công thức:
xem thêm: Những điều bạn cần biết về lực thu hút và định luật vạn vật thu hút
Ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Ma sát luôn hiện diện trong tự nhiên, xảy ra xung quanh con người nhưng chắc chúng ta ko quan tâm. Ứng dụng của lực ma sát rất rộng rãi, phổ quát trong nhiều lĩnh vực không giống nhau:
-
Ma sát giúp xe đang vận chuyển ko bị trượt ở những khúc cua hay đường trơn trượt.
-
Lực ma sát có tác dụng giữ cho vật và người đứng yên trong ko gian, trên mặt đất.
-
Lực ma sát giúp chúng ta cầm một vật trên tay dễ dàng hơn. Việc chiếc đinh được giữ trên tường cũng là do lực ma sát…
-
Ma sát có khả năng sinh nhiệt nên được dùng cho mục tiêu đánh lửa hoặc chế tạo đá lửa. Ngoài ra, theo một số giả thuyết, vào thời tiền sử, nó còn được sử dụng như một phương tiện để tạo ra lửa.
-
Lực ma sát còn được coi là động lực giúp vật chuyển động. Ví dụ, lúc oto đang chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động, lực đẩy do động cơ tạo ra sẽ làm quay các tua-bin và truyền một lực tới các bánh xe.
-
Ma sát được vận dụng trong việc hãm, làm chậm vận tốc của các phương tiện vận chuyển trên Trái đất.
-
Ma sát còn được sử dụng để thay đổi hình dạng bề mặt trong một số lĩnh vực như sơn mài, đánh bóng, mài gương,…
Một số cách giảm ma sát
Lực ma sát có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Tuy nhiên, nó cũng tồn tại những tác hại nhất mực như làm mòn bề mặt, cản trở chuyển động, sinh nhiệt gây cháy nổ,… Do đó, con người sẽ tìm mọi cách để giảm lực ma sát để hạn chế nó. Những tình huống xấu có thể xảy ra.
-
Biến ma sát trượt thành ma sát lăn: Ví dụ như ổ trục bánh xe – đó là một ví dụ về việc chuyển đổi lực ma sát trượt thành lực ma sát lăn, giúp giảm đáng kể lực ma sát cũng như giảm khả năng mài mòn trục.
-
Giảm ma sát tĩnh: Ví dụ lúc tàu xuất phát, đầu máy thường giật lại. Điều này sẽ giúp đầu máy kéo từng toa và chỉ cần chống lại lực ma sát tĩnh ở từng toa chứ ko cần lực ma sát tĩnh của cả đoàn tàu.
-
Thay đổi vật liệu/bề mặt xúc tiếp: thay đổi tính chất của bề mặt sẽ giúp giảm ma sát. Ví dụ: làm nhẵn bề mặt bằng chất bôi trơn như dầu, mỡ cho bề mặt rắn. Điều này có tác dụng làm giảm hệ số ma sát, giảm khả năng mài mòn và giảm sinh nhiệt
-
Giảm trọng tải: Vì lực ma sát tỉ lệ với pháp tuyến tác dụng lên vật nên nó tỉ lệ với trọng lượng của vật. Vì vậy, giảm tải bằng cách giảm trọng lượng hoặc sức ép lên vật thể sẽ giúp giảm lực ma sát.
Phần kết:
Trường THPT Trần Hưng Đạo đã cập nhật tất cả những kiến thức cần thiết, liên quan tới chủ đề Lực ma sát. Hi vọng qua bài viết các em học tập tốt, biết vận dụng hiệu quả những kiến thức lý thuyết đã học vào thực tiễn.
[toggle title=”xem thêm thông tin chi tiết về Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống” state=”close”]
Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Hình Ảnh về: Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Video về: Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Wiki về Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống -
lực ma sát là một khái niệm thân thuộc, ko chỉ xuất hiện trong Vật lý nhưng chúng ta còn nghe thấy trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, ko phải người nào cũng hiểu rõ ma sát là gì, ứng dụng của nó cũng như những tác hại nhưng ma sát gây ra. Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về lực ma sát.
Lực ma sát là gì?
Trong Vật lý, lực cản xuất hiện giữa các bề mặt xúc tiếp của vật chất có khả năng chống lại xu thế dịch chuyển hoặc thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt được gọi là lực ma sát. Nói cách khác, ma sát là lực cản trở chuyển động của các vật thể lúc chúng xúc tiếp với một bề mặt hoặc một vật thể khác.
Ma sát có tác dụng chuyển đổi động năng của các chuyển động tương đối giữa các bề mặt không giống nhau thành các dạng năng lượng khác. Chuyển đổi năng lượng thường xảy ra do va chạm phân tử của hai hoặc nhiều bề mặt.
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt là gì?
Lực ma sát sinh ra lúc vật này trượt trên mặt vật khác gọi là lực ma sát trượt.
Ví dụ về lực ma sát trượt
Một số ví dụ về ma sát trượt là:
-
Trong cuộc sống: Ma sát xảy ra lúc chúng ta đạp phanh. Lúc đó ma sát giữa vành xe và má phanh là ma sát trượt và cũng làm cho bánh xe trượt trên đường.
-
Ở đàn Violin: Lúc cọ xát giữa đàn và dây đàn sẽ xảy ra ma sát làm cho dây đàn dao động phát ra âm thanh.
-
Trong lĩnh vực cơ khí: Các cụ thể bên trong máy trượt chồng lên nhau làm xuất hiện lực ma sát, có tác dụng vận hành máy móc.
Đặc điểm của lực ma sát trượt
Lực ma sát có các đặc điểm sau:
-
Lực xuất hiện ở mặt xúc tiếp của các vật trượt lên nhau hoặc lên bề mặt khác
-
Lực ma sát ngược chiều với véc tơ vận tốc tức thời
-
Độ lớn của lực ma sát tỉ lệ với độ lớn của áp suất
Độ lớn lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Qua thí nghiệm, người ta rút ra kết luận: Độ lớn của lực ma sát trượt ko phụ thuộc vào véc tơ vận tốc tức thời và diện tích xúc tiếp của vật nhưng nó phụ thuộc vào điều kiện (nhẵn, khô, trơn,…) và vật liệu của hai mặt xúc tiếp.
Hệ số ma sát trượt
Tỉ số giữa độ lớn của áp suất và độ lớn của lực ma sát trượt gọi là hệ số ma sát trượt. Tín hiệu:
Theo chứng minh, hệ số ma sát phụ thuộc vào các yếu tố: điều kiện của hai bề mặt xúc tiếp và loại vật liệu. Hệ số ma sát trượt dùng để tính độ lớn của lực ma sát trượt.
Công thức:
Công thức ma sát trượt
Trong đó:
-
F(mst): là độ lớn của lực ma sát
-
t: là hệ số ma sát
-
N: là lực ép lên mặt xúc tiếp.
Lực ma sát động
Ma sát động xảy ra lúc một vật chuyển động so với vật khác và xảy ra ma sát giữa chúng.
Hệ số ma sát động nhỏ hơn hệ số ma sát nghỉ. Ma sát động cũng được phân thành 3 loại không giống nhau:
-
Ma sát trượt
-
ma sát nhớt
-
Ma sát lăn
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt là lực xuất hiện lúc hai vật trượt lên nhau, lực sẽ ngăn ko cho vật trượt (chuyển động) nữa.
Lực ma sát nhớt
Ma sát nhớt xảy ra lúc có sự tương tác giữa chất lỏng (hoặc lúc) và vật rắn. Sự xuất hiện của ma sát nhớt ko chỉ do ma sát nhưng còn có thể được tạo ra lúc lực ma sát vuông góc với tiếp tuyến của bề mặt xúc tiếp hoặc lúc một lực vuông góc với bề mặt xúc tiếp. chạm.
Lực ma sát lăn góp phần đóng một vai trò quan trọng (vô cùng quan trọng lúc véc tơ vận tốc tức thời của vật thể đủ lớn) trong việc tạo ra lực ma sát nhớt. Xem xét rằng trong một số trường hợp, lực này sẽ có khả năng nâng vật lên.
Ma sát lăn
Lực ma sát lăn là lực xuất hiện lúc một vật lăn trên bề mặt của một vật khác. Ví dụ: bánh xe, vật tròn, vật hình trụ,… Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt. Trị giá của lực ma sát lăn tầm thường là 0,001.
Vì vậy, để hạn chế tác hại của lực ma sát trượt, người ta có thể tìm cách làm xuất hiện lực ma sát lăn thay cho lực ma sát trượt. Ví dụ tiêu biểu nhất về lực ma sát lăn trong cuộc sống là chuyển động của các bánh xe trên đường.
Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát nghỉ là gì?
Lực ma sát nghỉ (còn gọi là ma sát tĩnh) là lực xuất hiện giữa hai hay nhiều vật xúc tiếp với nhau và lực này sẽ có xu thế chuyển động so với vật kia nhưng ko thay đổi vị trí tương đối của chúng.
Lúc ta tác dụng một lực lên một vật song song với mặt xúc tiếp nhưng vật đó chưa chuyển động thì bề mặt xúc tiếp đã xúc tiếp với vật một lực ma sát tĩnh bằng ngoại lực.
Ví dụ về lực ma sát nghỉ
Trong cuộc sống:
-
Xe đỗ trên dốc đứng vẫn có thể đứng yên nhờ lực ma sát tĩnh.
-
Lực ma sát nghỉ giữa mặt đường và chân giúp ta đứng vững ko bị ngã.
-
Trong một siêu thị, người ta có thể đứng trên một thang máy đang lăn lên dốc (xuống dốc) chuyển động nhờ lực ma sát nghỉ.
Trong kỹ thuật: Người ta tác dụng lực ma sát tĩnh lên các băng chuyền trong nhà máy. Nhờ đó nhưng các thành phầm như xi măng, bao đường, hàng hóa… có thể vận chuyển theo băng chuyền nhưng ko bị trượt, đổ.
Đặc điểm của lực ma sát nghỉ
Lực ma sát tĩnh có các đặc điểm sau:
-
Điểm đặt lực tại vật (gần mặt xúc tiếp hơn).
-
Phương của lực song song với mặt xúc tiếp.
-
Lực ma sát ở trạng thái nghỉ ngược chiều với lực tác dụng lên vật lúc vật đứng yên.
-
Lực ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên vật.
Ghi chú:
-
Lúc vật trượt thì lực ma sát trượt nhỏ hơn lực ma sát nghỉ cực đại.
-
Lúc một vật chịu tác dụng của lực ma sát tĩnh thì vật đó sẽ ko chịu tác dụng của các lực khác.
Độ lớn của lực ma sát
Lực ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên vật. Lực ma sát sẽ có độ lớn cực đại tại trạng thái nghỉ ngay lúc vật khởi đầu chuyển động. Trị giá cực đại của lực ma sát nghỉ được xác định theo công thức:
xem thêm: Những điều bạn cần biết về lực thu hút và định luật vạn vật thu hút
Ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Ma sát luôn hiện diện trong tự nhiên, xảy ra xung quanh con người nhưng chắc chúng ta ko quan tâm. Ứng dụng của lực ma sát rất rộng rãi, phổ quát trong nhiều lĩnh vực không giống nhau:
-
Ma sát giúp xe đang vận chuyển ko bị trượt ở những khúc cua hay đường trơn trượt.
-
Lực ma sát có tác dụng giữ cho vật và người đứng yên trong ko gian, trên mặt đất.
-
Lực ma sát giúp chúng ta cầm một vật trên tay dễ dàng hơn. Việc chiếc đinh được giữ trên tường cũng là do lực ma sát…
-
Ma sát có khả năng sinh nhiệt nên được dùng cho mục tiêu đánh lửa hoặc chế tạo đá lửa. Ngoài ra, theo một số giả thuyết, vào thời tiền sử, nó còn được sử dụng như một phương tiện để tạo ra lửa.
-
Lực ma sát còn được coi là động lực giúp vật chuyển động. Ví dụ, lúc oto đang chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động, lực đẩy do động cơ tạo ra sẽ làm quay các tua-bin và truyền một lực tới các bánh xe.
-
Ma sát được vận dụng trong việc hãm, làm chậm vận tốc của các phương tiện vận chuyển trên Trái đất.
-
Ma sát còn được sử dụng để thay đổi hình dạng bề mặt trong một số lĩnh vực như sơn mài, đánh bóng, mài gương,…
Một số cách giảm ma sát
Lực ma sát có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Tuy nhiên, nó cũng tồn tại những tác hại nhất mực như làm mòn bề mặt, cản trở chuyển động, sinh nhiệt gây cháy nổ,… Do đó, con người sẽ tìm mọi cách để giảm lực ma sát để hạn chế nó. Những tình huống xấu có thể xảy ra.
-
Biến ma sát trượt thành ma sát lăn: Ví dụ như ổ trục bánh xe – đó là một ví dụ về việc chuyển đổi lực ma sát trượt thành lực ma sát lăn, giúp giảm đáng kể lực ma sát cũng như giảm khả năng mài mòn trục.
-
Giảm ma sát tĩnh: Ví dụ lúc tàu xuất phát, đầu máy thường giật lại. Điều này sẽ giúp đầu máy kéo từng toa và chỉ cần chống lại lực ma sát tĩnh ở từng toa chứ ko cần lực ma sát tĩnh của cả đoàn tàu.
-
Thay đổi vật liệu/bề mặt xúc tiếp: thay đổi tính chất của bề mặt sẽ giúp giảm ma sát. Ví dụ: làm nhẵn bề mặt bằng chất bôi trơn như dầu, mỡ cho bề mặt rắn. Điều này có tác dụng làm giảm hệ số ma sát, giảm khả năng mài mòn và giảm sinh nhiệt
-
Giảm trọng tải: Vì lực ma sát tỉ lệ với pháp tuyến tác dụng lên vật nên nó tỉ lệ với trọng lượng của vật. Vì vậy, giảm tải bằng cách giảm trọng lượng hoặc sức ép lên vật thể sẽ giúp giảm lực ma sát.
Phần kết:
Trường THPT Trần Hưng Đạo đã cập nhật tất cả những kiến thức cần thiết, liên quan tới chủ đề Lực ma sát. Hi vọng qua bài viết các em học tập tốt, biết vận dụng hiệu quả những kiến thức lý thuyết đã học vào thực tiễn.
[rule_{ruleNumber}]
[box type=”note” align=”” class=”” docs-internal-guid-d1bd3f13-7fff-fd5c-b1f8-99d35a9e8681″>
lực ma sát là một khái niệm quen thuộc, không chỉ xuất hiện trong Vật lý mà chúng ta còn nghe thấy trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ ma sát là gì, ứng dụng của nó cũng như những tác hại mà ma sát gây ra. Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về lực ma sát.
Lực ma sát là gì?
Trong Vật lý, lực cản xuất hiện giữa các bề mặt tiếp xúc của vật chất có khả năng chống lại xu hướng dịch chuyển hoặc thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt được gọi là lực ma sát. Nói cách khác, ma sát là lực cản trở chuyển động của các vật thể khi chúng tiếp xúc với một bề mặt hoặc một vật thể khác.
Ma sát có tác dụng biến đổi động năng của các chuyển động tương đối giữa các bề mặt khác nhau thành các dạng năng lượng khác. Chuyển đổi năng lượng thường xảy ra do va chạm phân tử của hai hoặc nhiều bề mặt.
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt là gì?
Lực ma sát sinh ra khi vật này trượt trên mặt vật khác gọi là lực ma sát trượt.
Ví dụ về lực ma sát trượt
Một số ví dụ về ma sát trượt là:
-
Trong cuộc sống: Ma sát xảy ra khi chúng ta đạp phanh. Khi đó ma sát giữa vành xe và má phanh là ma sát trượt và cũng làm cho bánh xe trượt trên đường.
-
Ở đàn Violin: Khi cọ xát giữa đàn và dây đàn sẽ xảy ra ma sát làm cho dây đàn dao động phát ra âm thanh.
-
Trong lĩnh vực cơ khí: Các chi tiết bên trong máy trượt chồng lên nhau làm xuất hiện lực ma sát, có tác dụng vận hành máy móc.
Đặc điểm của lực ma sát trượt
Lực ma sát có các đặc điểm sau:
-
Lực xuất hiện ở mặt tiếp xúc của các vật trượt lên nhau hoặc lên bề mặt khác
-
Lực ma sát ngược chiều với vận tốc
-
Độ lớn của lực ma sát tỉ lệ với độ lớn của áp suất
Độ lớn lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Qua thí nghiệm, người ta rút ra kết luận: Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào vận tốc và diện tích tiếp xúc của vật mà nó phụ thuộc vào điều kiện (nhẵn, khô, trơn,…) và vật liệu của hai mặt tiếp xúc.
Hệ số ma sát trượt
Tỉ số giữa độ lớn của áp suất và độ lớn của lực ma sát trượt gọi là hệ số ma sát trượt. Dấu hiệu:
Theo chứng minh, hệ số ma sát phụ thuộc vào các yếu tố: điều kiện của hai bề mặt tiếp xúc và loại vật liệu. Hệ số ma sát trượt dùng để tính độ lớn của lực ma sát trượt.
Công thức:
Công thức ma sát trượt
Trong đó:
-
F(mst): là độ lớn của lực ma sát
-
t: là hệ số ma sát
-
N: là lực ép lên mặt tiếp xúc.
Lực ma sát động
Ma sát động xảy ra khi một vật chuyển động so với vật khác và xảy ra ma sát giữa chúng.
Hệ số ma sát động nhỏ hơn hệ số ma sát nghỉ. Ma sát động cũng được phân thành 3 loại khác nhau:
-
Ma sát trượt
-
ma sát nhớt
-
Ma sát lăn
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt là lực xuất hiện khi hai vật trượt lên nhau, lực sẽ ngăn không cho vật trượt (chuyển động) nữa.
Lực ma sát nhớt
Ma sát nhớt xảy ra khi có sự tương tác giữa chất lỏng (hoặc khi) và vật rắn. Sự xuất hiện của ma sát nhớt không chỉ do ma sát mà còn có thể được tạo ra khi lực ma sát vuông góc với tiếp tuyến của bề mặt tiếp xúc hoặc khi một lực vuông góc với bề mặt tiếp xúc. chạm.
Lực ma sát lăn góp phần đóng một vai trò quan trọng (cực kỳ quan trọng khi vận tốc của vật thể đủ lớn) trong việc tạo ra lực ma sát nhớt. Lưu ý rằng trong một số trường hợp, lực này sẽ có khả năng nâng vật lên.
Ma sát lăn
Lực ma sát lăn là lực xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt của một vật khác. Ví dụ: bánh xe, vật tròn, vật hình trụ,… Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt. Giá trị của lực ma sát lăn bình thường là 0,001.
Vì vậy, để giảm thiểu tác hại của lực ma sát trượt, người ta có thể tìm cách làm xuất hiện lực ma sát lăn thay cho lực ma sát trượt. Ví dụ điển hình nhất về lực ma sát lăn trong cuộc sống là chuyển động của các bánh xe trên đường.
Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát nghỉ là gì?
Lực ma sát nghỉ (còn gọi là ma sát tĩnh) là lực xuất hiện giữa hai hay nhiều vật tiếp xúc với nhau và lực này sẽ có xu hướng chuyển động so với vật kia nhưng không thay đổi vị trí tương đối của chúng.
Khi ta tác dụng một lực lên một vật song song với mặt tiếp xúc mà vật đó chưa chuyển động thì bề mặt tiếp xúc đã tiếp xúc với vật một lực ma sát tĩnh bằng ngoại lực.
Ví dụ về lực ma sát nghỉ
Trong cuộc sống:
-
Xe đỗ trên dốc đứng vẫn có thể đứng yên nhờ lực ma sát tĩnh.
-
Lực ma sát nghỉ giữa mặt đường và chân giúp ta đứng vững không bị ngã.
-
Trong một siêu thị, người ta có thể đứng trên một thang máy đang lăn lên dốc (xuống dốc) chuyển động nhờ lực ma sát nghỉ.
Trong kỹ thuật: Người ta tác dụng lực ma sát tĩnh lên các băng chuyền trong nhà máy. Nhờ đó mà các sản phẩm như xi măng, bao đường, hàng hóa… có thể di chuyển theo băng chuyền mà không bị trượt, đổ.
Đặc điểm của lực ma sát nghỉ
Lực ma sát tĩnh có các đặc điểm sau:
-
Điểm đặt lực tại vật (gần mặt tiếp xúc hơn).
-
Phương của lực song song với mặt tiếp xúc.
-
Lực ma sát ở trạng thái nghỉ ngược chiều với lực tác dụng lên vật khi vật đứng yên.
-
Lực ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên vật.
Ghi chú:
-
Khi vật trượt thì lực ma sát trượt nhỏ hơn lực ma sát nghỉ cực đại.
-
Khi một vật chịu tác dụng của lực ma sát tĩnh thì vật đó sẽ không chịu tác dụng của các lực khác.
Độ lớn của lực ma sát
Lực ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên vật. Lực ma sát sẽ có độ lớn cực đại tại trạng thái nghỉ ngay khi vật bắt đầu chuyển động. Giá trị cực đại của lực ma sát nghỉ được xác định theo công thức:
xem thêm: Những điều bạn cần biết về lực hấp dẫn và định luật vạn vật hấp dẫn
Ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Ma sát luôn hiện diện trong tự nhiên, xảy ra xung quanh con người nhưng chắc chúng ta không để ý. Ứng dụng của lực ma sát rất rộng rãi, phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
-
Ma sát giúp xe đang di chuyển không bị trượt ở những khúc cua hay đường trơn trượt.
-
Lực ma sát có tác dụng giữ cho vật và người đứng yên trong không gian, trên mặt đất.
-
Lực ma sát giúp chúng ta cầm một vật trên tay dễ dàng hơn. Việc chiếc đinh được giữ trên tường cũng là do lực ma sát…
-
Ma sát có khả năng sinh nhiệt nên được dùng cho mục đích đánh lửa hoặc chế tạo đá lửa. Ngoài ra, theo một số giả thuyết, vào thời tiền sử, nó còn được sử dụng như một công cụ để tạo ra lửa.
-
Lực ma sát còn được coi là động lực giúp vật chuyển động. Ví dụ, khi ô tô đang chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động, lực đẩy do động cơ tạo ra sẽ làm quay các tua-bin và truyền một lực đến các bánh xe.
-
Ma sát được áp dụng trong việc hãm, làm chậm tốc độ của các phương tiện di chuyển trên Trái đất.
-
Ma sát còn được sử dụng để thay đổi hình dạng bề mặt trong một số lĩnh vực như sơn mài, đánh bóng, mài gương,…
Một số cách giảm ma sát
Lực ma sát có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Tuy nhiên, nó cũng tồn tại những tác hại nhất định như làm mòn bề mặt, cản trở chuyển động, sinh nhiệt gây cháy nổ,… Do đó, con người sẽ tìm mọi cách để giảm lực ma sát để hạn chế nó. Những tình huống xấu có thể xảy ra.
-
Biến ma sát trượt thành ma sát lăn: Ví dụ như ổ trục bánh xe – đó là một ví dụ về việc chuyển đổi lực ma sát trượt thành lực ma sát lăn, giúp giảm đáng kể lực ma sát cũng như giảm khả năng mài mòn trục.
-
Giảm ma sát tĩnh: Ví dụ khi tàu khởi hành, đầu máy thường giật lại. Điều này sẽ giúp đầu máy kéo từng toa và chỉ cần chống lại lực ma sát tĩnh ở từng toa chứ không cần lực ma sát tĩnh của cả đoàn tàu.
-
Thay đổi vật liệu/bề mặt tiếp xúc: thay đổi tính chất của bề mặt sẽ giúp giảm ma sát. Ví dụ: làm nhẵn bề mặt bằng chất bôi trơn như dầu, mỡ cho bề mặt rắn. Điều này có tác dụng làm giảm hệ số ma sát, giảm khả năng mài mòn và giảm sinh nhiệt
-
Giảm tải trọng: Vì lực ma sát tỉ lệ với pháp tuyến tác dụng lên vật nên nó tỉ lệ với trọng lượng của vật. Vì vậy, giảm tải bằng cách giảm trọng lượng hoặc áp lực lên vật thể sẽ giúp giảm lực ma sát.
Phần kết:
Trường THPT Trần Hưng Đạo đã cập nhật tất cả những kiến thức cần thiết, liên quan đến chủ đề Lực ma sát. Hi vọng qua bài viết các em học tập tốt, biết vận dụng hiệu quả những kiến thức lý thuyết đã học vào thực tế.
[/box]
#Tổng #hợp #các #loại #lực #sát #và #ứng #dụng #của #lực #sát #trong #đời #sống
[/toggle]
Bạn thấy bài viết Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời sống bên dưới để thpttranhungdao.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website Trường THPT Trần Hưng Đạo
Phân mục: Giáo dục
#Tổng #hợp #các #loại #lực #sát #và #ứng #dụng #của #lực #sát #trong #đời #sống