Cùng congthuctoanlyhoa khám phá lý thuyết về Lực ma sát chi tiết và đầy đủ. Tìm hiểu về Khi nào có lực ma sát, Lực ma sát trong đời sống và kĩ thuật và cách giải các bài tập về Lực ma sát . Hy vọng qua bài viết này sẽ giúp các em nắm vững lý thuyết Lực ma sát một cách toàn diện.
A/ Lý thuyết Lực ma sát
I. Khi nào có lực ma sát?
Lực ma sát xuất hiện ở giữa bề mặt tiếp xúc của các vật và cản trở chuyển động.
1. Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác.
Ví dụ: Khi người công nhân đẩy thùng hàng trượt trên bề mặt sàn thì lực ma sát trượt xuất hiện giữa bề mặt thùng hàng và bề mặt sàn.
2. Lực ma sát lăn
– Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác.
– Độ lớn của lực ma sát lăn nhỏ hơn rất nhiều so với độ lớn lực ma sát trượt.
Ví dụ: Khi cho thùng hàng lên xe có bánh lăn, lực ma sát lăn xuất hiện giữa bề mặt tiếp xúc của bánh xe và mặt sàn thay thế lực ma sát trượt, giúp người công nhân di chuyển thùng hàng được dễ dàng hơn.
3. Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát nghỉ giữ cho vật không trượt khi bị vật bị tác dụng của lực khác.
Ví dụ: Người và một số động vật có thể đi lại được hoặc cầm nắm được các vật nặng là nhờ có sự xuất hiện của lực ma sát nghỉ.
Đặc điểm:
– Cường độ của lực ma sát nghỉ thay đổi tùy theo lực tác dụng lên vật có xu hướng làm cho vật thay đổi chuyển động.
– Lực ma sát nghỉ luôn có tác dụng giữ vật ở trạng thái cân bằng khi có lực khác tác dụng lên vật.
Chú ý:
– Nếu vật đứng yên mà chịu tác dụng của các lực cân bằng thì không có lực ma sát nghỉ.
– Nếu vật đứng yên mà chịu tác dụng của các lực không cân bằng thì có lực ma sát nghỉ.
II. Lực ma sát trong đời sống và kĩ thuật
1. Lực ma sát có thể có hại
Trong những trường hợp lực ma sát có hại ta cần làm giảm lực ma sát, có thể bằng cách:
– Tăng độ nhẵn của mặt tiếp xúc.
– Bôi trơn bằng dầu mỡ.
– Thay ma sát trượt bằng ma sát lăn.
Ví dụ: Thời xưa, xe bò di chuyển rất khó khăn do lực ma sát trượt xuất hiện giữa trục quay và bánh xe. Ngày nay, bánh xe được cải tiến với trục quay có ổ bi, lực ma sát lăn xuất hiện giữa trục quay và bánh xe thay thế lực ma sát trượt, có độ lớn nhỏ hơn rất nhiều giúp xe di chuyển nhanh hơn.
2. Lực ma sát có thể có ích
Trong những trường hợp lực ma sát có lợi ta cần làm tăng lực ma sát, có thể bằng cách:
– Tăng độ nhám của bề mặt tiếp xúc.
– Tăng lực ép lên bề mặt tiếp xúc.
Ví dụ: Đi trên nền nhà trơn bằng chân trần dễ bị trượt ngã vì thiếu lực ma sát. Ta cần tăng lực ma sát trong trường hợp này, bằng các cách:
+ đi giày dép (tăng độ nhám giữa hai bề mặt tiếp xúc)
+ chọn nơi nền nhà khô ráo để đi (tăng độ nhám giữa hai bề mặt tiếp xúc)
+ đi ấn ngón chân xuống nền nhà (tăng lực ép lên bề mặt tiếp xúc)
B/ Bài tập Lực ma sát
Bài tập 1: Trong các trường hợp sau, hãy chỉ ra các trường hợp lực ma sát có hại và nêu cách làm giảm ma sát, trường hợp nào ma sát có lợi và nêu cách làm tăng ma sát?
a. Ma sát giữa viên phấn và mặt bảng.
b. Ma sát giữa lốp xe và mặt đường.
c. Ma sát giữa que diêm và sườn bao diêm.
d. Ma sát giữa đế giày dép với mặt đường.
Hướng dẫn trả lời
a. Có lợi
Phương pháp: Làm tăng độ nhám của mặt bảng.
b. Có lợi
Phương pháp: Tăng các đường vân trên lốp xe để tăng ma sát.
c. Có lợi
Phương pháp: Tăng độ nhám của sườn bao diêm.
d. Có lợi: Giúp không bị ngã. Phương pháp: Tăng đường vân dưới đế giày.
Có hại: Mòn giày dép.
Bài tập 2: Nêu ví dụ về lực ma sát trượt, lực ma sát nghỉ, lực ma sát lăn? Nếu làm giảm lực ma sát trong từng trường hợp đó thì có lợi hay có hại?
Hướng dẫn trả lời
a. Ví dụ lực ma sát trượt:
– Khi đi dép trên mặt sàn, mặt đường.
+ Ma sát giữ đế dép với mặt sàn, mặt đường.
+ Mặt sàn, mặt đường là ma sát trượt.
b. Ví dụ lực ma sát lăn
- Khi lăn một quả bóng trên mặt sàn, ma sát giữa quả bóng và mặt sàn là ma sát lăn.
- Ma sát giữa các con lăn với mặt sàn khi dùng để di chuyển các vật nặng là ma sát lăn.
c. Ví dụ lực ma sát nghỉ
- Khi đặt một cuốn sách trên mặt bàn, nếu mặt bàn nghiêng 1 chút thì cuốn sách vẫn không di chuyển.
- Trong sản xuất, trên các băng truyền trong các nhà máy sản xuất xi măng, … có thể chuyển động với băng truyền mà không bị trượt đó là nhờ ma sát nghỉ.
Bài tập 3: Giải thích hiện tượng sau lực ma sát có lợi hay có hại?
Mặt đường giao thông được xây dựng bằng phẳng, có độ nhám vừa phải, không thật trơn láng cũng không gồ ghề thô nhám.
Hướng dẫn trả lời
- Có lợi
- Nếu trơn láng thì ma sát giảm nhiều, dễ xảy ra tai nạn giao thông.
- Nếu gồ ghề thì ma sát sẽ làm giảm tốc độ, dễ gây hỏng hóc xe.
Với tóm lược về lý thuyết Lực ma sát, bài viết này cung cấp cho các em cái nhìn toàn diện về Lực ma sát và cách giải các bài tập của nó trong vật lý lớp 8. Từ lý thuyết cơ bản đến các ứng dụng thực tế, bài viết sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về Lực ma sát.