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

Fruit Force là một khái niệm quen thuộc, không chỉ xuất hiện trong vật lý, mà chúng ta còn nghe thấy nó trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, không phải ai cũng có thể hiểu lực ma sát là gì, ứng dụng của lực ma sát cũng như các tác động có hại mà ma sát gây ra. Bài viết sau đây sẽ giúp họ hiểu rõ hơn về lực ma sát.

Xem tất cả

Lực ma sát là gì?

Trong vật lý, chướng ngại vật xảy ra giữa các bề mặt tiếp xúc của vật chất, có khả năng chống lại xu hướng chuyển động hoặc thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt gọi là lực ma sát. Nói cách khác, lực ma sát là lực cản trở sự chuyển động của các vật thể khi chúng tiếp xúc với bề mặt này hay bề mặt khác.

Lực ma sát có tác dụng chuyển đổi động năng của các chuyển động tương đối giữa các bề mặt khác nhau thành các dạng năng lượng ban đầu khác. Chuyển hóa năng lượng thường xảy ra do sự va chạm giữa phân tử của hai hoặc nhiều bề mặt.

Lực ma sát trượt

Lực ma sát trượt là gì?

Lực ma sát xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt của một vật thể khác gọi là lực ma sát trượt.

Ví dụ về lực ma sát trượt

Một số ví dụ về lực ma sát trượt như:

• Trong cuộc sống: Lực ma sát xuất hiện khi chúng ta phanh xe đạp. Vào thời điểm đó, ma sát giữa vành và miếng phanh là lực ma sát trượt và cũng khiến bánh xe trượt trên đường.

• Trong violin: Khi chà xát cây vĩ cầm và chuỗi, ma sát giữa chúng có tác dụng tạo ra chuỗi dao động để tạo ra âm thanh.

• Trong lĩnh vực kỹ thuật: Các chi tiết bên trong máy trượt vào nhau, gây ra lực ma sát, vận hành máy móc

Đặc điểm của lực ma sát trượt

Lực lượng trái cây có các đặc điểm sau:

• Lực xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc của các vật trượt trên nhau hoặc bề mặt khác

• Lực lượng trái cây theo hướng ngược lại với vận tốc

• Độ lớn của lực ma sát tỷ lệ với độ lớn của áp suất

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

Thông qua các thí nghiệm, kết luận: Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào tốc độ và diện tích tiếp xúc của vật thể, nhưng nó phụ thuộc vào điều kiện (thô, khô, trơn tru, …) và vật liệu của hai tiếp điểm.

Hệ số ma sát trượt

Hệ số tỷ lệ giữa độ lớn của áp suất và độ lớn của lực ma sát trượt được gọi là hệ số ma sát trượt. Biểu tượng:

Như được hiển thị, hệ số ma sát phụ thuộc vào các yếu tố: tình trạng của hai tiếp điểm và loại vật liệu. Hệ số ma sát trượt được sử dụng để tính độ lớn của lực ma sát trượt.

Hệ thống:

Công thức của lực ma sát trượt

Trong đó:

• F (MST): là độ lớn của lực ma sát

• T: là hệ số ma sát

• N: là áp lực đối với mặt tiếp xúc.

Thực hiện lực ma sát

Lực ma sát động xuất hiện khi một đối tượng di chuyển so với người khác và xảy ra sự cọ xát giữa chúng.

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

• Ma sát trượt

• Ma sát nhớt

• Cuộn

Lực ma sát trượt

Ma sát trượt là lực xuất hiện khi hai vật trượt trên nhau, lực sẽ ngăn vật thể trượt (chuyển động) nữa.

Lực ma sát bôi trơn

Lực ma sát nhớt xuất hiện khi có sự tương tác giữa chất lỏng (OR) và một vật thể rắn. Sự xuất hiện của lực ma sát nhớt không chỉ là do sự cọ xát mà còn có thể được tạo ra khi lực ma sát có cùng hướng với tiếp tuyến của bề mặt tiếp xúc hoặc khi một lực vuông góc với bề mặt tiếp xúc.

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

Lực ma sát con lăn

Lực ma sát lăn là một lực xuất hiện khi có một vật thể trên bề mặt của một vật thể khác. Ví dụ: Bánh xe, vật tròn, vật thể hình trụ, … Lực ma sát lăn có cường độ rất nhỏ so với lực ma sát trượt. Giá trị của ma sát con lăn thông thường là 0,001.

Do đó, để giảm thiểu các tác động có hại của lực ma sát trượt, người ta có thể tìm cách xuất hiện ma sát con lăn thay vì ma sát trượt. Ví dụ điển hình nhất về ma sát lăn trong cuộc sống là chuyển động của các bánh xe trên đường.

Lực ma sát nghỉ ngơi

Lực ma sát nghỉ ngơi là gì?

Ma sát (hoặc tên khác là ma sát tĩnh) là lực xuất hiện giữa hai hoặc nhiều đối tượng tiếp xúc mà đối tượng này sẽ có xu hướng di chuyển so với đối tượng khác nhưng không thay đổi vị trí tương đối.

Khi chúng ta hành động trong một lực trong đó lực này có một song song với bề mặt tiếp xúc nhưng vật không di chuyển, bề mặt tiếp xúc đã tiếp xúc với đối tượng của một lực ma sát cân bằng với các lực bên ngoài.

Ví dụ về lực ma sát nghỉ ngơi

Trong cuộc sống:

• Chiếc xe đỗ trên những con đường dốc vẫn có thể đứng yên nhờ lực ma sát.

• Ma sát miễn phí giữa đường và bàn chân giúp chúng ta đứng mà không bị ngã.

• Trong siêu thị, người ta có thể đứng trên thang máy lăn lên dốc (xuống dốc) để di chuyển nhờ vào lực ma sát.

Trong công nghệ: Mọi người áp dụng lực ma sát trên băng tải trong nhà máy. Nhờ đó, các sản phẩm như xi măng, đường, hàng hóa … có thể được di chuyển bằng băng chuyền mà không bị trượt hoặc thả.

Đặc điểm của lực ma sát nghỉ ngơi

Lực ma sát nghỉ ngơi có các đặc điểm sau:

• Điểm đặt của lực được đặt tại đối tượng (gần bề mặt tiếp xúc).

• Hướng của lực song song với bề mặt tiếp xúc.

• Lực ma sát nằm theo hướng ngược lại với lực tác dụng lên vật thể khi vật đứng yên.

• Lực ma sát nghỉ ngơi lớn như độ lớn của lực tác dụng lên vật thể.

Ghi chú:

• Khi vật bị hỏng, lực ma sát trượt nhỏ hơn lực ma sát tối đa.

• Khi một đối tượng bị ảnh hưởng bởi một lực nghỉ, đối tượng sẽ không bị ảnh hưởng bởi các lực lượng khác.

Độ lớn của lực ma sát đặt phòng

Lực ma sát nghỉ ngơi lớn như độ lớn của lực tác dụng lên vật thể. Lực ma sát sẽ nghỉ ngơi với cường độ tối đa ngay khi đối tượng bắt đầu di chuyển. Giá trị tối đa của lực nghỉ được xác định bởi công thức:

Xem thêm: Những điều bạn cần biết về trọng lực và Luật trọng lực

Áp dụng ma sát trong cuộc sống

Lực lượng trái cây luôn xuất hiện trong tự nhiên, diễn ra xung quanh mọi người nhưng có lẽ chúng ta không để ý. Ứng dụng của lực ma sát rất rộng, phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

• Lực lượng tự do giúp các phương tiện đang di chuyển mà không cần trượt bánh tại các khúc cua hoặc đường mịn.

• Lực lượng trái cây làm việc để giữ các vật thể và mọi người đứng yên trong không gian, trên mặt đất.

• Lực ma sát giúp bạn dễ dàng cầm một vật trong tay chúng ta. Móng tay được giữ trên tường cũng nhờ vào lực ma sát …

• Lực trái có khả năng tạo ra nhiệt, vì vậy nó được sử dụng để đánh lửa hoặc được sử dụng trong lửa. Ngoài ra, theo một số giả thuyết, trong thời tiền sử, nó cũng được sử dụng như một công cụ để tạo ra lửa.

• Lực ma sát cũng được coi là một lực khởi động để giúp các đối tượng di chuyển. Ví dụ, khi xe đang di chuyển từ trạng thái đứng để di chuyển, lực đẩy do động cơ tạo ra sẽ di chuyển các tuabin và sau đó truyền một lực sang bánh xe.

• Lực trái được áp dụng trong phanh, tốc độ của các phương tiện di chuyển trên trái đất.

• Lực lượng trái cây cũng được sử dụng để thay đổi hình dạng của các bề mặt ở một số khu vực như sơn mài, đánh bóng, mài gương, …

Một số cách để giảm lực ma sát

Lực lượng trái cây có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Tuy nhiên, nó cũng có một số tác hại nhất định như xói mòn bề mặt, cản trở chuyển động, tạo ra nhiệt gây ra lửa, … do đó, mọi người sẽ tìm cách giảm lực ma sát để hạn chế các tình huống xấu có thể xảy ra.

• Chuyển đổi ma sát trượt thành ma sát con lăn: Ví dụ, một quả bóng xe – đó là một ví dụ để chuyển đổi ma sát trượt thành ma sát con lăn, giúp giảm đáng kể ma sát cũng như giảm khả năng bị mòn.

• Giảm ma sát tĩnh: Ví dụ, khi tàu bắt đầu, đầu máy thường sẽ được lấy lại. Điều này sẽ giúp kéo xe ngựa và chỉ chống lại lực ma sát tĩnh trong mỗi xe hơn là lực ma sát tĩnh của tàu.

• Thay đổi vật liệu/bề mặt tiếp xúc: Thay đổi tính chất của bề mặt sẽ giúp giảm ma sát. Ví dụ, làm mịn bề mặt bằng chất bôi trơn như chất bôi trơn, mỡ cho bề mặt rắn. Điều này có tác dụng giảm hệ số ma sát làm giảm khả năng bị bào mòn và giảm nhiệt

• Giảm tải: bởi vì lực ma sát tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên đối tượng, có nghĩa là tỷ lệ thuận với trọng lượng của các vật thể. Do đó, việc giảm tải bằng cách giảm trọng lượng hoặc áp suất lên các vật thể sẽ giúp giảm lực ma sát.

Phần kết luận:

Mầm non Cát Linh đã cập nhật tất cả các kiến ​​thức cần thiết, liên quan đến chủ đề ma sát. Hy vọng, thông qua bài viết, họ có thể nghiên cứu tốt và biết cách áp dụng kiến ​​thức lý thuyết để học trong thực tế một cách hiệu quả.

Nguồn: https://mncatlinhdd.edu.vn/ Tác giả: Nguyễn Lân dũng