Bài 18: Lực ma sát

1. Kiến thức trọng tâm

Lực ma sát xuất hiện khi hai vật tiếp xúc và có xu hướng chuyển động tương đối với nhau, có tác dụng cản trở chuyển động. Có ba loại lực ma sát chính là ma sát nghỉ, ma sát trượt và ma sát lăn.

Ma sát nghỉ xuất hiện khi vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa chuyển động, độ lớn thay đổi theo lực tác dụng, tối đa là $F_{msn,\max} = \mu_n N$ . Ma sát trượt xuất hiện khi vật trượt trên bề mặt, độ lớn gần như không đổi: $F_{mst} = \mu_t N$ , trong đó $N$ là áp lực và $\mu_t$ là hệ số ma sát trượt. Ma sát lăn xuất hiện khi vật lăn trên bề mặt, thường nhỏ hơn nhiều so với ma sát trượt. Lực ma sát có hướng ngược với hướng chuyển động tương đối hoặc xu hướng chuyển động. Ma sát vừa có hại, làm mòn máy móc, vừa có ích, giúp ta đi lại và cầm nắm đồ vật.

2. Ví dụ minh họa

Một hộp gỗ có khối lượng $5\ \text{kg}$ đặt trên mặt sàn ngang. Hệ số ma sát trượt giữa hộp và sàn là $0,2$ . Lấy $g = 10\ \text{m/s}^2$ . Tính lực ma sát trượt và lực kéo tối thiểu để hộp chuyển động đều trên sàn.

Lời giải. Áp lực bằng trọng lực: $N = P = m g = 5 \cdot 10 = 50\ \text{N}$ . Lực ma sát trượt: $F_{mst} = \mu_t N = 0,2 \cdot 50 = 10\ \text{N}$ . Để hộp chuyển động đều, hợp lực bằng không nên lực kéo tối thiểu bằng lực ma sát trượt: $F_k = 10\ \text{N}$ .

3. Ghi nhớ

Lực ma sát ngược chiều chuyển động tương đối; $F_{mst} = \mu_t N$ .
Ma sát nghỉ có độ lớn thay đổi, tối đa $F_{msn,\max} = \mu_n N$ .
Ma sát lăn thường nhỏ hơn nhiều so với ma sát trượt.

1. Kiến thức trọng tâm

Ma sát nghỉ xuất hiện khi vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa chuyển động, độ lớn thay đổi theo lực tác dụng, tối đa là

F_{msn,\max} = \mu_n N

. Ma sát trượt xuất hiện khi vật trượt trên bề mặt, độ lớn gần như không đổi:

F_{mst} = \mu_t N

, trong đó

N

là áp lực và

\mu_t

là hệ số ma sát trượt. Ma sát lăn xuất hiện khi vật lăn trên bề mặt, thường nhỏ hơn nhiều so với ma sát trượt. Lực ma sát có hướng ngược với hướng chuyển động tương đối hoặc xu hướng chuyển động. Ma sát vừa có hại, làm mòn máy móc, vừa có ích, giúp ta đi lại và cầm nắm đồ vật.

2. Ví dụ minh họa

Một hộp gỗ có khối lượng

5\ \text{kg}

đặt trên mặt sàn ngang. Hệ số ma sát trượt giữa hộp và sàn là

0,2

. Lấy

g = 10\ \text{m/s}^2

. Tính lực ma sát trượt và lực kéo tối thiểu để hộp chuyển động đều trên sàn.

Lời giải. Áp lực bằng trọng lực:

N = P = m g = 5 \cdot 10 = 50\ \text{N}

. Lực ma sát trượt:

F_{mst} = \mu_t N = 0,2 \cdot 50 = 10\ \text{N}

. Để hộp chuyển động đều, hợp lực bằng không nên lực kéo tối thiểu bằng lực ma sát trượt:

F_k = 10\ \text{N}