Lực ma sát nghỉ là gì?

Trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi “Lực ma sát nghỉ là gì?” và phần kiến thức tham khảo là tài liệu cực hữu dụng bộ môn Vật lí 8 cho các bạn học sinh và các thầy cô giáo tham khảo.

Trả lời câu hỏi: Lực ma sát nghỉ là gì?

- Theo định luật I Newton một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên nếu không chịu tác dụng của lực nào, hoặc hợp các lực tác dụng vào nó bằng không, điều này chứng tỏ tồn tại một loại lực cân bằng với lực kéo của bạn. Lực đó gọi là lực ma sát nghỉ.

- Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi có lực tác dụng vào vật, cùng phương, cùng độ lớn nhưng ngược chiều với lực tác dụng.

- Lưu ý: nếu lực tác dụng của bạn vào chiếc xe là 1N và chiếc xe không chuyển động khi đó lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng 1N. Nếu lực tác dụng của bạn là 100N và chiếc xe vẫn chưa chuyển động thì lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng 100N.

Kiến thức tham khảo về Lực ma sát nghỉ

1. Ma sát là gì?

- Trong vật lý học, ma sát là một loại lực cản xuất hiện giữa các bề mặt vật chất, chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. (Nói đơn giản là các lực cản trở chuyển động của một vật, tạo ra bởi những vật tiếp xúc với nó, được gọi là lực ma sát.)

- Lực ma sát làm chuyển hóa động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặt thành năng lượng ở dạng khác. Việc chuyển hóa năng lượng thường là do va chạm giữa phân tử của hai bề mặt gây ra chuyển động nhiệt hoặc thế năng  dự trữ trong biến dạng của bề mặt hay chuyển động của các electron, được tích lũy một phần thành điện năng  hay quang năng. Trong đa số trường hợp trong thực tế, động năng của các bề mặt được chuyển hóa chủ yếu thành nhiệt năng.

- Về bản chất vật lý, lực ma sát xuất hiện giữa các vật thể trong cuộc sống là lực điện từ, một trong các lực cơ bản của tự nhiên, giữa các phân tử, nguyên tử.

- Có thể xấp xỉ lực ma sát tỷ lệ với lực ép hai bề mặt lên nhau, áp lực F₀ vuông góc với hai bề mặt, và hệ số ma sát, k, giữa các vật liệu:

 F = F₀ k

2. Đặc điểm của lực ma sát nghỉ

- Đặc điểm của lực ma sát nghỉ

+ Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc.

+ Phương: song song với bề mặt tiếp xúc.

+ Độ lớn của lực ma sát nghỉ : F_msn

Trong đó:

+ F_t: độ lớn của ngoại lực (thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc μn

+ F_msn: Độ lớn lực ma sát nghỉ (N)

+ Lực ma sát nghỉ cực đại

- F_msnMax= μnN (μn>μt)

Trong đó:

+ F_msnMax: lực ma sát cực đại (N)

+ μn: hệ số ma sát nghỉ

+ μt: hệ số ma sát trượt

- Chú ý: Trường hợp nhiều lực tác dụng lên vật thì F_t là độ lớn của hợp lực các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc.

3. Tác dụng và vai trò của lực ma sát nghỉ

- Lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực phát động giúp các vật chuyển động.

- Khi bước đi, chân phía sau sẽ tác dụng vào đất một lực F. Ở chỗ đường tốt, mặt đường sẽ tác dụng lực F_msn hướng về phía trước, giữ cho chân khỏi trượt trên mặt đất.

- Trường hợp thiếu ma sát nghỉ, lực từ chân người tác dụng vào đất về phía sau. Khi không có lực nào giữ chân lại sẽ làm cho chân sau và cả thân người ngã nhào về sau.

- Nhờ có ma sát nghỉ mà ta có thể sử dụng hệ thống bằng chuyền để đưa vật từ nơi này đến nơi khác. Bởi nếu không có ma sát nghỉ thì thành phần trọng lực nằm ngang sẽ kéo vật đi xuống chân mặt phẳng nghiêng.

- Nhờ có ma sát nghỉ ta mới có thể cầm nắm được các vật trên tay, đinh mới giữ lại được ở tường…

- Để truyền chuyển động quay của động cơ ra ngoài làm quay các máy công cụ.

- Người ta nối trục quay của động cơ với trục quay của máy bằng dây cua roa. Nhờ lực ma sát nghỉ giữa dây cua roa và vô lăng mà dây cua roa không bị trượt và làm máy công cụ quay theo động cơ.