Bài 18. Lực ma sát

- Lực ma sát giữa phần tiếp xúc giữa thùng hàng và mặt sàn đã ngăn cản chuyển động của thùng hàng (Hình a) khiến nó không thể di chuyển.

- Khi lực đẩy tăng lên (Hình b) mà thùng hàng vẫn không di chuyển là do độ lớn lực đẩy này chưa thắng được lực ma sát.

- Để di chuyển thùng hàng dễ dàng hơn, ta có thể đặt thùng hàng lên xe lăn và đẩy đi.

1.

+ Từ khái niệm lực ma sát nghỉ, ta thấy rằng lực ma sát nghỉ luôn xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật, lực ma sát nghỉ giữ cho các điểm tiếp xúc của vật không trượt trên bề mặt

=> A, B đúng

+ Một vật đứng yên trên mặt phẳng ngang ngoài lực ma sát nghỉ ra thì vật đó còn có hợp lực bằng 0

=> D đúng

Chọn C.

- Lúc đầu ta đẩy vật bằng một lực nhỏ, vật không chuyển động. Lực ma sát nghỉ đã ngăn cản không cho vật chuyển động.

- Tăng lực đẩy đến khi lớn hơn một giá trị F₀ nào đó thì vật bắt đầu trượt. Điều đó chứng tỏ lực F₀ lớn hơn lực ma sát nghỉ.

- Khi vật đã trượt, ta chỉ cần đẩy vật bằng một lực nhỏ hơn giá trị F₀  vẫn duy trì được chuyển động trượt của vật. Điều này chứng tỏ lực ma sát trượt rất nhỏ, không thể cản trở chuyển động của vật.

Thí nghiệm 1:

a) Các lực tác dụng lên khối gỗ khi mặt tiếp xúc bên dưới kéo trượt đều là: trọng lực P, phản lực N, lực ma sát trượt F_mst 

Theo định luật 2 Newton, ta có:

Chọn chiều dương là chiều kéo của vật

Chiếu lên chiều dương, ta có:

=> Số chỉ của lực kế bằng độ lớn của lực ma sát trượt

b) Thứ tự tăng dần lực ma sát trên mỗi bề mặt: mặt giấy -> mặt gỗ

c) Khi thay đổi diện tích tiếp xúc, vật liệu và tình trạng của bề mặt tiếp xúc thì độ lớn của lực ma sát trượt sẽ thay đổi

Thí nghiệm 2: 

a) Khi tăng áp lực lên bề mặt tiếp xúc thì độ lớn của lực ma sát trượt sẽ giảm đi

b) Học sinh thực hiện thí nghiệm, lấy kết quả đo và tự vẽ đồ thị

c) Đặc điểm của lực ma sát trượt:

+ Điểm đặt: lên 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.

1.

a) Giả sử xe di chuyển về phía bên phải

+ \(\overrightarrow {{F_A}} \) là lực tác dụng lên xe (lực đẩy, lực kéo)

+ \(\overrightarrow {{F_C}} \) : lực ma sát trượt

+ \(\overrightarrow {{F_B}} \): trọng lực

+ \(\overrightarrow {{F_D}} \): phản lực

b) Các cặp lực cân bằng nhau:

+ \(\overrightarrow {{F_A}} \) và \(\overrightarrow {{F_C}} \)

+ \(\overrightarrow {{F_B}} \) và \(\overrightarrow {{F_D}} \)

a) Khi di chuyển trên đường, bàn chân tác dụng xuống đường một lực ma sát nghỉ hướng về phía sau đồng thời mặt đường tác dụng lại chân ta một lực ma sát nghỉ hướng về phía trước. Lực ma sát nghỉ đóng vai trò làm lực phát động giúp cho người đi được.

Lực ma sát có tác dụng cản trở chuyển động.

+ VD1: Lực ma sát xuất hiện khi má phanh ép sát và trượt trên vành bánh xe đạp có tác dụng làm xe chuyển động chậm dần rồi dừng lại. Lực ma sát trong trường hợp này có tác dụng cản trở chuyển động của vật.

+ VD2: Khi kéo thùng hàng trên sàn, lực ma sát nghỉ làm cản trở chuyển động.

Lực ma sát thúc đẩy chuyển động.

- VD1: Lực ma sát nghỉ do mặt đất tác dụng lên bàn chân giúp cho người có thể tiến về phía trước. Lực ma sát nghỉ lúc này có tác dụng thúc đẩy chuyển động của người đó.

- VD2: Rãnh, gai trên vỏ lốp xe giúp tăng ma sát giữa bánh xe và mặt đường khiến xe chuyển động dễ dàng hơn về phía trước.

Vai trò của ma sát trong lĩnh vực thể thao.

- Lực ma sát có vai trò rất quan trọng trong thể thao. Nhờ có lực ma sát mà các VĐV có thể cầm, nắm chắc được dụng cụ, giúp cho việc thực hiện các động tác chuẩn xác hơn.

Chúng ta đã biết được lực ma sát xuất hiện khi nào, tùy vào mỗi trường hợp mà lực ma sát có lợi và có hại khác nhau.

- Lợi ích của ma sát trong an toàn giao thông đường bộ:

+ Lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường giữ cho bánh xe lăn trên đường không bị trượt.

+ Để dừng một chiếc xe đang chuyển động, người lái xe cần phanh, khi đó lực ma sát giữa má phanh và vành bánh xe xuất hiện giúp xe chuyển động chậm lại và có thể dừng hẳn. Lực ma sát càng lớn thì quãng đường xe đi, kể từ khi bắt đầu phanh đến khi dừng lại sẽ càng ngắn. Điều này có thể giúp tránh được các va chạm gây nguy hiểm cho người và xe.

+ Khi xe dừng đỗ trên dốc, lực ma sát góp phần giữ cho xe không bị trượt dốc.

Bên cạnh đó thì lực ma sát cũng có tác hại trong an toàn giao thông đường bộ.

+ Lực ma sát gây hao mòn lốp xe.

+ Lực ma sát lớn khiến các phương tiện giao thông cần năng lượng lớn khi bắt đầu chuyển động.