Trong vật lý học cơ bản thì lực ma sát là kiến thức phổ thông cực kỳ quan trọng. Ngoài ra chúng ta còn bắt gặp rất nhiều tình huống về lực ma sát trong đời sống. Vậy lực ma sát là gì? Hãy tìm hiểu thật kỹ cùng Wikihay trong bài viết dưới đây nhé.
Lực ma sát là gì?
Lực ma sát là một loại lực cản xuất hiện giữa các bề mặt vật chất, chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa 2 bề mặt. Nói một cách đơn giản đó chính là khi các lực cản trở chuyển động của một vật, tạo ra bởi tiếp xúc của nó với vật khác được gọi là lực ma sát.
Lực ma sát là gì?
Lực ma sát sẽ làm chuyển hóa động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặt thành năng lượng ở dạng khác. Quá trình này thường là di va chạm giữa phân tử của hai bề mặt gây ra chuyển động nhiệt hoặc thế năng dự trữ trong biến dạng của bề mặt hay chuyển động của các electron. Nó được tích lũy một phần thành điện năng hay quang năng.
Các loại lực ma sát
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt được hiểu là lực sinh ra khi một vật chuyển động trượt trên một bề mặt. Bề mặt này tác dụng lên vật tại chỗ tiếp xúc sẽ gây ra một lực ma sát trượt. Làm cản trở chuyển động của vật trên bề mặt đó.
Đặc điểm của lực ma sát trượt:
- Lực xuất hiện ở mặt tiếp xúc với vật đang trượt trên nhau hoặc trên một bề mặt khác.
- Phương song song với bề mặt tiếp xúc
- Chiều ngược chiều với chiều chuyển động tương đối so với bề mặt tiếp xúc.
- Ví dụ: Lực ma sát khi chúng ta cọ xát cần kéo trên dây đàn thì giữa chúng xuất hiện lực ma sát trượt. Làm cho dây đàn tạo ra âm thanh.
Lực ma sát trượt
Công thức để tính lực ma sát trượt: Fmst = μt N
Trong đó:
- Fmst: là độ lớn của lực ma sát trượt (N)
- µt: là hệ số ma sát trượt
- N: là độ lớn áp lực (phản lực) (N)
Vai trò của ma sát trượt
- Lực sinh ra giữa 2 vật tạo ra tác động đến luồng quay chảy của khí trong các đường ống. Trong ngành công nghiệp dầu khí hiểu rõ về ma sát trượt sẽ tạo được tiền đề để thiết kế hiệu quả đường ống và đưa ra dự đoán về hoạt động của hệ thống dầu khí.
- Lực ma sát trượt giữa mặt đường và bánh xe giúp chúng ta di chuyển một cách an toàn. Nó giữ cho xe vững vàng, đồng thời giúp người lái xe kiểm soát được hướng đi và tốc độ của bản thân.
- Đối với các môn thể thao như trượt ván, trượt băng và trượt tuyết. Ma sát trượt giúp người chơi kiểm soát được tốc độ. Đây cũng là yếu tố quan trọng để duy trì được sự thăng bằng và thực hiện các động tác.
Lực ma sát lăn
Lực ma sát lăn là sự ngăn cản của vật có hình tròn hay nói cách khác là cản trở chuyển động lăn nhỏ hơn các lực ma sát động khác. Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác. Khi một vật lăn trên một vật khác, xuất hiện nơi tiếp xúc và cản trở chuyển động lăn.
Đặc điểm của lực ma sát lăn
- Điểm đặt lên vật sát với bề mặt tiếp xúc
- Chiều ngược chiều với chiều chuyển động tương đối so với bề mặt tiếp xúc
- Phương song song với bề mặt tiếp xúc
- Hệ số của ma sát lăn nhỏ hơn rất nhiều so với hệ thống ma sát trượt
Lực ma sát lăn
Ví dụ: Sự ma sát giữa bánh xe đang di chuyển với bề mặt đường.
Công thức tính lực ma sát lăn: Fmsl = μl.N
Trong đó:
- μl là hệ số ma sát lăn
- N là độ lớn phản lực (N)
Vai trò của ma sát lăn
Do hệ số của ma sát lăn nhỏ hơn rất nhiều so với ma sát trượt. Nên để người ta sẽ tìm cách thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn trong một số trường hợp. Bằng các ổ bi, con lăn. Ma sát lăn giúp cho vật chuyển động một cách dễ dàng hơn.
Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát nghỉ là lực xuất hiện khi một vật nằm yên trên bề mặt của vật khác. Nó xuất hiện ở hai vật tiếp xúc với nhau do trên 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 các thành phần ngoại lực. Bề mặt tiếp xúc có tác dụng làm vật có xu hướng chuyển động.
Đặc điểm của lực ma sát nghỉ
- Điểm đặt của lực đặt tại vật sát với bề mặt tiếp xúc.
- Phương của lực nằm song song với bề mặt tiếp xúc.
- Lực ma sát nghỉ ngược chiều với lực tác dụng vào vật khi vật đang đứng yên.
- Lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng lên vật
Lực ma sát nghỉ
Lưu ý: Trong một số trường hợp có nhiều lực tác dụng lên vật thì Ft là độ lớn hợp lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc.
Nếu vật đứng yên mà chịu tác dụng của các lực cân bằng thì không có lực ma sát nghỉ và ngược lại.
Ví dụ: Lực ma sát nghỉ giữ cho thùng hàng không bị trượt xuống khỏi xe.
Công thức của lực ma sát nghỉ: Fmsn = Ft Fmsn Max = μn N (μn > μt )
Trong đó:
- N: là áp lực của vật lên mặt phẳng (N).
- FM: là lực ma sát nghỉ cực đại (N).
- Fmsn: lực ma sát nghỉ (N).
Vai trò của lực ma sát nghỉ
Nhờ có ma sát nghỉ mà ta mới cầm được các vật trên tay, đinh mới giữ lại được ở trên tường, sợi mới kết thành vải, phấn viết ở trên bảng.
Cũng nhờ có lực ma sát nghỉ mà dây curoa chuyển động, băng chuyền chuyển động được các vật từ nơi này đến nơi khác.
Hệ số ma sát
Hệ số ma sát không phải là một đại lượng đơn vị, hệ số ma sát biểu thị tỉ số của lực ma sát nằm ngay giữa 2 vật trên lực tác dụng đồng thời lên chúng. Hệ số ma sát phụ thuộc vào chất liệu làm nên vật. Hệ số ma sát có thể nằm trong khoảng từ 0 đến một giá trị lớn hơn 1.
Tổng kết
Vậy là qua bài viết vừa xong Wikihay đã chia sẻ đến bạn tất tần tật kiến thức liên quan về lực ma sát. Mong rằng qua bài viết này chúng ta sẽ hiểu rõ hơn. “Lực ma sát là gì?”. Nắm vững các công thức để vận dụng một cách chính xác nhất. Hãy thường xuyên cập nhật để biết thêm nhiều thông tin bổ ích nhé.
Để lại một bình luận