Lực ma sát là lực cản trở chuyển động, xuất hiện tại mặt tiếp xúc giữa 2 bề mặt vật chất, chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. Bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu lực ma sát trượt là gì, công thức tính lực ma sát trượt và một số bài tập về lực ma sát trượt.
1.Lực ma sát trượt là gì?
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 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 trượt μt phụ 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 lớn của lực ma sát trượt (N)
µt: là hệ số ma sát trượt
N: là độ lớn áp lực (phản lực) (N)
3.Ví dụ về cách tính lực ma sát trượt
Công thức tính lực ma sát trượt được ví dụ dưới đây:
Kéo vật trượt đều theo phương ngang bằng một lực Fk có phương như hình vẽ phí bên dưới:
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.
=> Ta có: Fmst=µ.N’=µ.N=µ.m.g
Lực kéo Fk hợp với phương ngang một góc α lực được phân tích thành 2 lực thành phần có phương hướng lên trên giúp nâng vật lên và giúp vật trượt đều theo phương ngang. Trong trường hợp này lực nâng đã làm giảm áp lực mà vật nén xuống sàn, vì vậy
Công thức tính lực ma sát trượt trong trường hợp này là:
Fmst=µ.N’=µ.N=µ(P – F1)=µ.mg – µ.Fksinα
Nếu lực Fk có độ lớn tăng dần khi Fk chưa đủ lớn thì độ lớn của lực ma sát nghỉ Fmsn=Fk cho đến khi Fk đủ lớn vật bắt đầu trượt đều => Fmst=(Fmsn)max
4.Bài tập về lực ma sát trượt
4.1. Bài 1, trang 78 (SGK Vật Lý 10): Nêu những đặc điểm của lực ma sát trượt
*Lời giải:
-Lực ma sát trượt xuất hiện khi vật này chuyển động trượt trên vật khác, có hướng ngược với hướng của vận tốc, có độ lớn không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc và tốc độ của vật, tỉ lệ với độ lớn của áp lực, phụ thuộc vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc.
-Công thức: Fmst = µt.N, trong đó:
N: áp lực.
µt: hệ số ma sát trượt.
4.2. Bài 2, trang 78 (SGK Vật Lý 10): Hệ số ma sát trượt là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Viết công thức của lực ma sát trượt.
*Lời giải:
- Hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực gọi là hệ số ma sát trượt.
- Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc và được dùng để tính lực ma sát trượt.
- Công thức của lực ma sát trượt: Fmst = µt.N, trong đó: µt là hệ số ma sát nghỉ; N là áp lực lên mặt tiếp xúc.
Trên đây là những thông tin về khái niệm, ví dụ, bài tập và cách tính lực ma sát trượt trong vật lý. Hi vọng bài viết cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Công thức tính cường độ dòng điện