Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời

Lực ma sát là gì?

Trong vật lý, lực cản sinh ra giữa các bề mặt tiếp xúc của vật chất, có thể chống lại xu hướng di chuyển hoặc thay đổi vị trí tương đối của hai bề mặt, được gọi là lực ma sát. Nói cách khác, ma sát là lực chống lại chuyển động của một vật thể khi nó tiếp xúc với một bề mặt hoặc một vật thể khác.

Bạn Đang Xem: Tổng hợp các loại lực ma sát và ứng dụng của lực ma sát trong đời

Vai trò của ma sát ban đầu là chuyển đổi động năng của 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.

Ma sát trượt

Ma sát trượt là gì?

Lực ma sát sinh ra khi một vật trượt trên bề mặt của một vật khác gọi là lực ma sát trượt.

Ví dụ về lực ma sát trượt

Một số ví dụ về lực ma sát trượt là:

• Trong cuộc sống: Khi phanh xe có ma sát. Lúc này lực ma sát giữa vành xe và má phanh là lực ma sát trượt cũng làm cho bánh xe trượt trên đường.

• Violin: Khi violon cọ sát vào dây đàn, sẽ xảy ra ma sát khiến dây đàn rung động và tạo ra âm thanh.

• Trong kỹ thuật: các chi tiết bên trong máy trượt lên nhau tạo ma sát để máy vận hành

  Đặc tính ma sát trượt

  Ma sát có các đặc điểm sau:

  • Lực xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc của vật thể trượt hoặc bề mặt khác

  • Ma sát ngược hướng vận tốc

  • Ma sát tỷ lệ thuận với áp suất

    Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào

    Qua thí nghiệm có thể rút ra kết luận rằng độ lớn lực ma sát trượt không phụ thuộc vào vận tốc của vật và diện tích tiếp xúc mà phụ thuộc vào điều kiện (gồ ghề, khô ráo, trơn trượt,…) và vật liệu làm vật hai mặt tiếp xúc.

    Hệ số ma sát trượt

    Tỷ số giữa độ lớn của áp suất với độ lớn của lực ma sát trượt được gọi là hệ số ma sát trượt. Ký hiệu:

    Người ta đã chứng minh rằng hệ số ma sát phụ thuộc vào các yếu tố sau: điều kiện và loại vật liệu của hai bề mặt tiếp xúc. Hệ số ma sát trượt dùng để tính độ lớn lực ma sát trượt.

    Mối quan hệ:

    Công thức ma sát trượt

    Xem Thêm: Sóng Dừng Là Gì? Điều Kiện Để Có Sóng Dừng, Công Thức Và Bài

    Ở đâu:

    • f(mst): là độ lớn của lực ma sát

    • t: là hệ số ma sát

    • n: Lực ép lên bề mặt tiếp xúc.

      Động lực ma sát

      Xem Thêm : Dàn ý và bài phân tích sóng khổ 1 2 hay nhất – Bút Bi Blog

      Ma sát động học xảy ra khi một vật chuyển động so với vật khác và giữa chúng có ma sát.

      Hệ số ma sát động nhỏ hơn hệ số ma sát tĩnh. Lực ma sát cũng được chia thành 3 loại khác nhau:

      • Ma sát trượt

      • Ma sát nhớt

      • Ma sát lăn

        Ma sát trượt

        Ma sát trượt là lực xuất hiện khi hai vật trượt vào nhau, lực này ngăn không cho vật trượt (di chuyển) lần nữa.

        Ma sát nhớt

        Ma sát nhớt xảy ra khi (hoặc khi) chất lỏng tương tác với chất rắn. Sự xuất hiện ma sát nhớt không chỉ do ma sát gây ra mà còn xảy ra khi phương của lực ma sát song song với tiếp tuyến của bề mặt tiếp xúc hoặc vuông góc với bề mặt tiếp xúc.

        Ma sát lăn góp phần đóng vai trò quan trọng trong việc sinh ra lực ma sát nhớt (điều này cực kỳ quan trọng khi vận tốc của vật đủ lớn). Lưu ý rằng trong một số trường hợp, lực này có thể nâng vật lên.

        Ma sát lăn

        Ma sát lăn là lực tác dụng 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 ma sát lăn bình thường là 0,001.

        Vì vậy, để giảm thiểu tác hại của lực ma sát trượt, hãy cố gắng làm xuất hiện lực ma sát lăn thay vì lực ma sát trượt. Ví dụ điển hình nhất về lực ma sát lăn trong cuộc sống là chuyển động của một bánh xe trên đường.

        Ma sát tĩnh

        Ma sát tĩnh là gì?

        Ma sát tĩnh (còn được gọi là lực ma sát) là lực phát triển giữa hai hoặc nhiều vật thể tiếp xúc với nhau và có xu hướng chuyển động tương đối với nhau mà không thay đổi vị trí tương đối của chúng. .

        Xem Thêm: Hướng dẫn Giải bài 54 55 56 trang 48 sgk Toán 7 tập 2

        Khi ta tác dụng một lực song song với mặt tiếp xúc mà vật chưa chuyển động tức là mặt tiếp xúc đã tiếp xúc với vật một lực ma sát tĩnh cân bằng với ngoại lực.

        Ví dụ về lực ma sát tĩnh

        Trong cuộc sống:

        • Xe đỗ trên dốc đứng vẫn có thể đứng yên nhờ lực ma sát tĩnh.

        • Ma sát tĩnh giữa mặt đường và chân giúp chúng ta đứng vững và không bị ngã.

        • Trong siêu thị, một người có thể đứng trên thang máy lên dốc (xuống dốc) nhờ lực ma sát tĩnh.

          Trong kỹ thuật: Người ta tác dụng lực ma sát tĩnh lên băng chuyền trong nhà máy. Nhờ vậy mà các sản phẩm như xi măng, bao đường, hàng hóa… có thể di chuyển theo băng chuyền mà không bị trượt, đổ.

          Đặc tính ma sát tĩnh

          Ma sát tĩnh có các đặc điểm sau:

          • Điểm mà lực tác dụng lên vật (ở gần mặt tiếp xúc).

          • Phương của lực song song với mặt tiếp xúc.

          • Ma sát ở trạng thái nghỉ ngược lại với lực tác dụng lên vật ở trạng thái nghỉ.

          • Xem Thêm : Công thức tính vận tốc trung bình dễ nhất 2022

            Ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên một vật.

            Lưu ý:

            • Khi một vật trượt, lực ma sát trượt nhỏ hơn lực ma sát tĩnh cực đại.

            • Khi một vật chịu lực ma sát tĩnh thì vật đó không chịu tác dụng của các lực khác.

              Độ lớn của lực ma sát nghỉ

              Ma sát tĩnh bằng độ lớn của lực tác dụng lên một vật. Khi vật bắt đầu chuyển động thì lực ma sát đạt trạng thái nghỉ cực đại. Giá trị lớn nhất của lực ma sát tĩnh được xác định theo công thức sau:

              Xem Thêm: Tổng hợp các loại cây bóng mát đẹp phù hợp mọi không gian

              Đọc thêm: Mọi thứ bạn cần biết về lực hấp dẫn và định luật hấp dẫn

              Ứng dụng của lực ma sát trong đời sống hàng ngày

              Ma sát luôn tồn tại trong tự nhiên và xung quanh con người mà có thể chúng ta không để ý. Ứng dụng của lực ma sát rất rộng rãi và phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

              • Ma sát giúp phương tiện đang di chuyển tránh bị trượt ở các khúc cua hoặc trên đường trơn trượt.

              • Ma sát giữ cho vật và người trên mặt đất đứng yên.

              • Ma sát giúp chúng ta dễ dàng cầm nắm đồ vật trong tay. Đinh ở trên tường do ma sát…

              • Ma sát tạo ra nhiệt, vì vậy nó có thể được sử dụng để đốt lửa hoặc đá lửa và thép. Ngoài ra, theo một số giả thuyết, nó cũng được sử dụng như một công cụ để nhóm lửa trong thời tiền sử.

              • Ma sát còn được coi là động lực giúp vật chuyển động. Ví dụ, khi ô tô chuyển từ trạng thái đứng yên sang trạng thái chuyển động, lực đẩy do động cơ tạo ra sẽ đẩy một tua-bin, sau đó tua-bin này sẽ truyền lực đến các bánh xe.

              • Ma sát được sử dụng để phanh, làm chậm phương tiện xuống trái đất.

              • Trong lĩnh vực sơn mài, đánh bóng, mài gương,… ma sát còn được dùng để thay đổi hình dạng bề mặt,…

                Một số cách giảm ma sát

                Ma sát có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tuy nhiên, nó cũng có những tác hại nhất định như mài mòn bề mặt, rối loạn chuyển động, cháy nổ do nhiệt,… Do đó, con người sẽ cố gắng giảm ma sát để hạn chế xảy ra các tình huống bất lợi.

                • Chuyển đổi ma sát trượt thành ma sát lăn: Ví dụ chẳng hạn như bánh xe – đó là một ví dụ về chuyển đổi ma sát trượt thành ma sát lăn có thể làm giảm đáng kể lực ma sát và giảm khả năng xảy ra trượt và mài mòn trục.

                • Giảm ma sát tĩnh: Ví dụ, đầu máy xe lửa thường giật lùi khi tàu chạy. Điều này sẽ giúp đầu máy kéo từng toa, chỉ cần chống lại lực ma sát của từng toa chứ không phải cả đoàn tàu.

                • Thay đổi vật liệu/bề mặt tiếp xúc: Thay đổi đặc tính của bề mặt sẽ giúp giảm ma sát. Ví dụ: Bề mặt nhẵn có chất bôi trơn (ví dụ: dầu, mỡ) được sử dụng trên 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 tỷ lệ thuận với phản lực tác dụng lên vật, nên nó tỷ lệ với trọng lượng của vật. Vì vậy, giảm tải bằng cách giảm trọng lượng hoặc áp lực lên vật thể sẽ giúp giảm ma sát.

                    Kết luận:

                    monkey cập nhật tất cả những kiến ​​thức cần thiết liên quan đến chủ đề Ma sát. Hy vọng thông qua bài viết này, bạn có thể học tốt và biết cách áp dụng nó. Vận dụng có hiệu quả những kiến ​​thức lý thuyết đã tiếp thu vào thực tế.