Thí nghiệm nghiên cứu lực tiếp xúc trượt
Thí nghiệm nghiên cứu lực tiếp xúc trượt
Ngày nay, người ta thường nghe đến những cái tên như ma sát trượt, ma sát nghỉ, ma sát lăn, v.v. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ chia sẻ thêm về một trong những lực kể trên: tiếp xúc trượt. Vậy lực ma sát trượt là gì? Công thức tính lực ma sát trượt. Những lợi thế và bất lợi của tiếp xúc trượt là gì?
1. Lực ma sát là gì?
Ma sát là một loại lực cản, nó xảy ra khi hai bề mặt của một vật thể tiếp xúc với nhau và lực này có tác dụng chống lại xu hướng thay đổi vị trí của hai bề mặt. Ma sát có thể giúp chuyển đổi động năng của chuyển động tương đối giữa hai bề mặt thành các dạng năng lượng khác nhau như nhiệt, điện, v.v.
Lực ma sát có thể được chia thành ba loại chính.
- Lực ma sát trượt.
- Lực lượng liên lạc yên tĩnh.
- Lực ma sát lăn.
2. Lực ma sát trượt là gì?
Lực ma sát trượt là lực ma sát xuất hiện khi một vật thể chuyển động trượt trên một bề mặt, và bề mặt đó sẽ tác dụng trở lại vật thể tại chính điểm tiếp xúc, lực ma sát trượt cản trở chuyển động của vật thể. Ví dụ khi chơi cầu trượt, tại vị trí tiếp xúc với cầu trượt xuất hiện lực ma sát trượt làm cản trở chuyển động trượt của chúng ta.
3. Nêu công thức tính lực ma sát trượt?
Công thức tính lực ma sát trượt: Fmst = μt.N
Giải thích ký hiệu.
- Fmst là độ lớn của lực ma sát trượt (đơn vị N)
- μt là hệ số ma sát trượt
- N là độ lớn của phản lực (áp suất) tại điểm tiếp xúc với bề mặt (đơn vị N).
4. Tính chất của vectơ và độ lớn lực ma sát trượt
Vectơ lực ma sát trượt có đặc điểm:
- Điểm đặt véc tơ lên vật nằm tại tiếp điểm giữa vật và mặt phẳng.
- Vectơ tiếp xúc trượt song song với mặt tiếp xúc.
- Vectơ ma sát trượt có hướng ngược với hướng chuyển động của vật.
Trong phần “Nêu công thức tính lực ma sát trượt”, chúng ta dễ dàng nhận thấy độ lớn của lực ma sát trượt có các đặc điểm sau.
- Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật thể.
- Tỉ lệ thuận với độ lớn của áp lực (phản lực) tác dụng lên vật.
- Phần lớn phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai bề mặt tiếp xúc.
5. Ưu nhược điểm của lực ma sát
Vai trò quan trọng của lực ma sát là giúp ổn định vật thể trong không gian. Từ đó được con người vận dụng linh hoạt vào đời sống. Chẳng hạn, việc con người có thể cầm nắm đồ vật, có thể đóng đinh vào tường, là một trong những công dụng của năng lực này.
Vai trò thứ hai cần lưu ý là lực ma sát trượt, giúp vật chuyển động không bị trượt. Với lực ma sát rất gần bằng 0, vật có thể trượt dễ dàng. Ví dụ, làm đường gồ ghề sẽ giúp giảm trơn trượt và hạn chế tai nạn giao thông hơn là làm đường trơn.
Ma sát cũng được người nguyên thủy sử dụng để tạo ra lửa bằng cách đập vào đá, v.v.
Tuy nhiên, lực này sẽ làm cho các đồ vật bị mài mòn theo thời gian, do nhiệt sẽ sinh ra trong quá trình ma sát, từ đó các đồ vật bị mài mòn.
6. Cách hạn chế tiếp xúc
Bên cạnh những ưu điểm, vai trò truyền thông như vậy cũng có nhiều hạn chế. Vì vậy, mọi người nên có biện pháp giảm thiểu và khắc phục những hạn chế này. Chẳng hạn như.
- Biến ma sát trượt thành ma sát lăn. Như đã đề cập ở trên, ma sát có thể làm mòn đồ vật sau một thời gian dài sử dụng. Để hạn chế nhược điểm này của lực ma sát trượt, người ta sẽ tìm cách biến lực ma sát trượt thành lực ma sát lăn bằng cách sử dụng ổ bi, con lăn, v.v.
- Thay đổi bề mặt tiếp xúc. Thay đổi bề mặt giúp di chuyển đối tượng dễ dàng hơn. Việc sử dụng chất bôi trơn như dầu, mỡ… giữa các bề mặt rắn sẽ giúp giảm hệ số ma sát, từ đó giảm độ lớn của lực ma sát.
- Thay đổi trọng lượng của đối tượng. sự thay đổi trọng lượng của một vật ảnh hưởng đến áp suất tiếp xúc giữa vật và bề mặt. Cụ thể, tăng trọng lượng của vật sẽ làm tăng lực ma sát và ngược lại, giảm trọng lượng của vật sẽ giúp giảm lực ma sát. Nếu muốn giảm lực ma sát, người ta sẽ chọn cách giảm trọng lượng của vật.
Mong rằng qua bài viết trên, Vimi.com.vn đã giúp bạn đọc hiểu thêm về lực ma sát trượt, biết được công thức tính lực ma sát trượt là gì. Những hạn chế trong giao tiếp mà chúng ta thường gặp trong cuộc sống, cũng như giải pháp khắc phục. Rất mong được độc giả góp ý để bài viết của chúng tôi được hoàn thiện hơn.