Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.Morbi adipiscing gravdio, sit amet suscipit risus ultrices eu.Fusce viverra neque at purus laoreet consequa.Vivamus vulputate posuere nisl quis consequat.
Create an account
a. Khi nào có lực ma sát trượt, lực ma sát lăn, lực ma sát nghỉ?
b. Hãy so sánh độ lớn của lực ma sát trượt và lực ma sát lăn, nêu ví dụ chứng minh?
So sanh lực ma sat trượt và lăn
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, không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.1/ Lực ma sát nghỉ:
Chiếc xe hoen gỉ này có tuổi thọ gần trăm năm và vẫn nằm yên ở đó theo thời gian nhờ lực ma sát nghỉ.
Một chiếc xe đứng yên trên mặt đất, trọng lực \[\vec{P}\] tác dụng lên xe cân bằng với phản lực \[\vec{N}\] của mặt đất tác dụng lên xe. Vào một ngày đẹp trời bạn muốn bán chiếc xe cũ kỹ cho mấy bác buôn sắt vụn để đóng góp cho quỹ từ thiện của thế giới, bạn quyết định kéo chiếc xe này ra khỏi bãi đỗ của nó bằng một lực \[\vec{F}\]. Thật ngạc nhiên mặc dù đã cố hết sức nhưng nó vẫn không nhúc nhích, điều gì đã giữ cho chiếc xe này đứng yên, đâu còn lực nào tác dụng vào nó đâu?Theo định luật I Newton một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên nếu không chịu tác dụng của lực nào, hoặc hợp các lực tác dụng vào nó bằng không, điều này chứng tỏ tồn tại một loại lực cân bằng với lực kéo của bạn. Lực đó gọi là lực ma sát nghỉ.
Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi có lực tác dụng vào vật, cùng phương, cùng độ lớn nhưng ngược chiều với lực tác dụng.
Lưu ý: nếu lực tác dụng của bạn vào chiếc xe là 1N và chiếc xe không chuyển động khi đó lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng 1N. Nếu lực tác dụng của bạn là 100N và chiếc xe vẫn chưa chuyển động thì lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng 100N.
2/ Lực ma sát tác dụng lên các vật chuyển động
Hình minh họa cách xác định lực ma sát trượt bằng thực nghiệm
Kéo cho vật trượt đều khi đó F$_{k}$ = F$_{ms}$, thông qua giá trị đo được của Fk bạn có thể lập nên mối quan hệ giữa lực ma sát và áp lực của vật nén lên bề mặt.
a/ma sát trượt: xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt của một vật khác, lực ma sát trượt có tác dụng cản trở chuyển động trượt.
biểu thức
F$_{mst}$=µ.N
Trong đó:- N: áp lực
- µ: hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào bề mặt của vật liệu
- F$_{mst}$: độ lớn của lực ma sát trượt.
+/ kéo vật trượt đều theo phương ngang bằng một lực F$_{k}$ có phương như hình vẽ
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.
=> F$_{mst}$=µ.N'=µ.N=µ.m.g
+/ Lực kéo F$_{k}$ hợp với phương ngang một góc α
lực \[\vec{F_{k}}\] được phân tích thành 2 lực thành phần \[\vec{F_{1}}\] có phương hướng lên trên giúp nâng vật lên và \[\vec{F_{2}}\] giúp vật trượt đều theo phương ngang. Trong trường hợp này lực nâng \[\vec{F_{1}}\] đã làm giảm áp lực mà vật nén xuống sàn nên:
F$_{mst}$=µ.N'=µ.N=µ[P - F1]=µ.mg - µ.F$_{k}$sinα
Đặc điểm của lực ma sát trượt:
- Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và vận tốc của vật.
- Tỉ lệ với độ lớn của áp lực
- Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.
ma sát lăn cũng phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc và áp lực nén lên bề mặt
3/ Vai trò của lực ma sát:+/ ma sát giúp giữ cố định các vật trong không gian: đinh được giữ trên tường, giúp con người cầm nắm được các vật ...
Lực ma sát giúp xe có thể chuyển động trên đường khi vào cua mà không bị trượt.
Nếu lực ma sát nhỏ [bề mặt quá trơn nhẵn] bạn có thể bị trượt ngã
ứng dụng lực ma sát làm phanh xe
+/ Lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực phát động làm cho các vật chuyển động: khi xe chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động, lực đẩy do động cơ sinh ra làm quay các tua bin và truyền lực đến các bánh xe.trong các cuộc đua để khởi động máy các xe thường giữ phanh bánh trước, sau đó tăng ga làm bánh sau chuyển động tạo nên các cú drift.
Khi hiệu lệnh bắt đầu, phanh trước được nới lỏng toàn bộ lực tác dụng truyền từ bánh xe vào mặt đường làm xuất hiện lực ma sát nghỉ cực đại và phản lực của nó đẩy xe tiến về phía trước.
minh họa cho lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực phát động+/ ma sát cũng có hại nó làm phát sinh nhiệt và mài mòn các bộ phận chuyển động, để giảm ma sát người ta thường làm nhẵn các bề mặt tiếp xúc.
Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lý lớp 10 chương động lực học chất điểm
nguồn vật lý trực tuyến
Đáp án chi tiết, giải thích dễ hiểu nhất cho câu hỏi “So sánh lực ma sát trượt và ma sát lăn?” cùng với kiến thức tham khảo là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Vật lí 8.
Trả lời câu hỏi: So sánh lực ma sát trượt và ma sát lăn?
* Giống nhau: Đều có tác dụng cản trở chuyển động của vật.
* Khác nhau:
Ma sát trượt |
Ma sát lăn |
|
Xuất hiện khi |
Vậttrượttrên bề mặt vật khác. |
Vậtlăntrên bề mặt vật khác. |
Cường độ |
Cường độ lớn hơn cường độ lực ma sát lăn nhưng nhỏ hơn cường độ lực ma sát nghỉ. |
Cường độ nhỏ hơn cường độ lực ma sát trượt và cường độ lực ma sát nghỉ. |
Hãy cùng Top lời giải tìm kiểu thêm về Ma sát trượt và Ma sát lăn nhé!
Kiến thức mở rộng vềMa sát trượt và Ma sát lăn
I. Ma sát trượt
1. Khái niệm
- Lực ma sát trượt là lực ma sát sinh ra khi một vật chuyển động trượt trên một bề mặt, thì bề mặt tác dụng lên vật tại chỗ tiếp xúc một lực ma sát trượt, cản trở chuyển động của vật trên bề mặt đó.
Lực ma sát trượt- Lực ma sát trượt có các đặc điểm sau:
+ Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc.
+ Phương song song với bề mặt tiếp xúc.
+ Chiều ngược chiều với chiều chuyển động tương đối so với bề mặt tiếp xúc.
+ Độ lớn:Fmst= μt N;N: Độ lớn áp lực[ phản lực]
- Độ lớn của lực ma sát trượt có đặc điểm gì, phụ thuộc vào yếu tố nào?
+ Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.
+ Tỉ lệ với độ lớn của áp lực.
+ Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của 2 mặt tiếp xúc.
- Hệ số ma sát trượt
+ Hệ số ma sát trượt là hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực.
+ Ký hiệu của hệ số ma sát trượt là:μt, được đọc là “muy t”.
+ Hệ số ma sát trượtμtphụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.
2. Công thức tính lực ma sát trượt
- Công thức tính lực ma sát trượt là:Fmst = µt N
Trong đó:
+ Fmst:là độ to của lực ma sát trượt [N]
+ µt:là hệ số ma sát trượt
+ N:là độ to sức ép [phản lực] [N]
II. Ma sát lăn
1. Khái niệm
- Ma sát lăn làlực ngăn cản lại sựlăncủa mộtbánh xehay các vật có dạnghình tròntrên mặt phẳng bởi sự biến dạng của vật thể và/ hoặc của bề mặt[có thể cũng không nhất thiếtlàcó dạng hình tròn]. Thông thường, với cùng một vật nặng và bề mặt tiếp xúc, độ lớn của lực ma sát lăn nhỏ hơn nhiều so với ma sát trượt.
2. Vai trò
- Ma sát giúp giữ cố định các vật trong không gian: đinh được giữ trên tường, giúp con người cầm nắm được các vật …
- Lực ma sát giúp xe có thể chuyển động trên đường khi vào cua mà không bị trượt.
- Nếu lực ma sát nhỏ [bề mặt quá trơn nhẵn] bạn có thể bị trượt ngã
- Lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực phát động làm cho các vật chuyển động: khi xe chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động, lực đẩy do động cơ sinh ra làm quay các tua bin và truyền lực đến các bánh xe.
- Khi hiệu lệnh bắt đầu, phanh trước được nới lỏng toàn bộ lực tác dụng truyền từ bánh xe vào mặt đường làm xuất hiện lực ma sát nghỉ cực đại và phản lực của nó đẩy xe tiến về phía trước.
- Ma sát cũng có hại nó làm phát sinh nhiệt và mài mòn các bộ phận chuyển động, để giảm ma sát người ta thường làm nhẵn các bề mặt tiếp xúc.
- Có thể bạn rất cần nên biết những công thức vật lý phổ biến khác xemngay tại đây, ngoài ra còn có một nên biết về công thức đạo hàmtrong môn toán, hay bàivăn nghị luậntrong văn học
3. Công thức tính lực ma sát lăn
- Công thức tính lực ma sát trượt là:Fmst = µt N
Trong đó:
+ Fmst:là độ to của lực ma sát trượt [N]
+ µt:là hệ số ma sát trượt
+ N:là độ to sức ép [phản lực] [N]
III. Hệ số ma sát
- Hệ số ma sát không phải là mộtđại lượng cóđơn vị, nó biểu thị tỉ số của lực ma sát nằm giữa hai vật trên lực tác dụng đồng thời lên chúng. Hệ số ma sát phụ thuộc vào chất liệu làm nên vật; ví dụ như, nước đá trên thép có hệ số ma sát thấp [hai vật liệu có thể trượt dễ dàng trên bề mặt của nhau], cao su trên mặt đường có hệ số ma sát lớn[hai loại vật liệu không thể dễ dàng trượt trên bề mặt của nhau]. Các hệ số ma sát có thể nằm trong khoảng từ 0 cho tới một giá trị lớn hơn 1- trongđiều kiện tốt, lốp xe trượt trên bê tông có thể tạo ra hệ số ma sát với giá trị là 1,7.
- Lực ma sát luôn luôn có xu hướng chống lại chuyển động [đối với lực ma sátđộng] hoặc xu hướng chuyển động [đối với ma sát nghỉ] giữa hai bề mặt tiếp xúc nhau. Ví dụ như, một hònđá trượt trên băng đã chịu tác dụng của lực ma sátđộng làm chậm nó lại. Một ví dụ về lực ma sát chống lại xu hướng chuyển động của vật, bánh xe của một chiếc xeđang tăng tốc chịu tác dụng của lực ma sát hướng vế phía trước; nếu không có nó bánh xe sẽ bị trượt ra phía sau. Chúý rằng trong trường hợp này lực ma sát không chống lại chiều chuyển động của phương tiện mà nó chống lại xu hướng trượt trên đường của lốp xe.
- Hệ số ma sát là một đại lượng mang tínhthực nghiệm; nóđược xácđịnh ra trong quá trình thì nghiệm chứ không phải từ tính toán. Những bề mặt ráp có khả năng tạo nên những giá trị cao hơn cho hệ số ma sát. Hầu hết các vật liệu khô kết hợp với nhau cho ta hệ số ma sát nằm trong khoảng từ 0.3đến 0.7. Các giá trị ngoài tầm này thường rất hiếm gặp, nhưng Teflon có thể có hệ số ma sát thấp với giá trị là 0,04. Hệ số ma sát có giá trị không chỉ xuất hiện trong trường hợp bay lên nhờ có từ trường. Cao su trên các mặt tiếp xúc khác thường có hệ số ma sát nằm trong khoảng 1,0đến 2.0.