Lực ma sát phụ thuộc vào yếu tố nào?

Cùng Top lời giải trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi: “Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào?” và đọc thêm phần kiến thức tham khảo giúp các bạn học sinh ôn tập và tích lũy thêm kiến thức bộ môn Vật lý 10.

Trả lời câu hỏi: Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào?

- Các thí nghiệm cho thấy, độ lớn của lực ma sát trượt có đặc điểm:

+ 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 hai mặt tiếp xúc.

- Công thức tính độ lớn lực ma sát trượt:

- Trong đó:  

Cùng Top lời giải hoàn thiện hơn hành trang tri thức của mình qua bài tìm hiểu về lực ma sát nhé!

Kiến thức tham khảo về lực ma sát

1. Khái niệm lực ma sát

- Lực ma sát là lực cản trở chuyển động của một vật này so với vật khác. Nó không phải là một lực cơ bản, ví dụ như lực hấp dẫn hay lực điện từ. Thay vậy, các nhà khoa học tin rằng lực ma sát là kết quả của lực hút điện từ giữa các hạt tích điện có trong hai bề mặt tiếp xúc.

- Các nhà khoa học đã bắt đầu chắp nối với nhau các định luật chi phối lực ma sát vào thế kỉ thứ 15, nhưng vì các tương tác quá phức tạp, nên việc đặc trưng hóa lực ma sát trong những tình huống khác nhau thường đòi hỏi có các thí nghiệm và không thể chỉ được suy luận ra từ các phương trình hay định luật.

- Với mỗi quy tắc chung về lực ma sát, luôn có nhiều ngoại lệ. Chẳng hạn, trong khi hai bề mặt gồ ghề (ví dụ như giấy nhám) chà xát lên nhau thỉnh thoảng có ma sát lớn hơn, nhưng những bề mặt được mài rất nhẵn (ví dụ như các tấm kính thủy tinh) đã được lau sạch hết các hạt bụi bám trên mặt thật ra có thể dính vào nhau rất mạnh.

2. Phân loại lực ma sát

Các lực cản trở chuyển động của một vật, tạo ra bởi những vật tiếp xúc với nó được gọi là lực ma sát.

a. Lực ma sát trượt

- Lực ma sát trượt sinh ra khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác.

- Lực ma sát trượt luôn ngược hướng chuyển động.

Ví dụ: Ở vĩ cầm (đàn violon), khi cọ xát cần kéo trên dây đàn thì giữa chúng xuất hiện lực ma sát trượt làm dây đàn dao động và phát ra âm thanh.

b. Lực ma sát lăn

- Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên mặt một vật khác để cản trở chuyển động lăn của vật.

- Hệ số ma sát lăn nhỏ hơn rất nhiều lần hệ số ma sát trượt.

- Vai trò của lực ma sát lăn: Vì lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt nên để hạn chế tác hại của ma sát trượt, người ta tìm cách thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn nhờ các ổ bi, con lăn… Ma sát lăn giúp cho vật chuyển động dễ dàng hơn.

c. Lực ma sát nghỉ

- Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi một vật nằm yên trên bề mặt vật khác.

- Lực ma sát nghỉ có:

+ Điểm đặt lên vật (sát bề mặt tiếp xúc).

+ Phương song song với mặt tiếp xúc.

+ Chiều ngược chiều với lực (hợp lực) của ngoại lực (các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc) hoặc chiều chuyển động của vật.

- Khi lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc lớn hơn một giá trị nào đó thì vật sẽ trượt.

3. Tác dụng của lực ma sát trong đời sống

- Nhờ có lực ma sát nghỉ mà các vật được giữ cố định trong không gian.

Ví dụ: Đinh được giữ trên tường, vít và ốc bắt được với nhau không bị tuột ra, con người cầm nắm được các vật, xe cộ di chuyển trên đường,…

- Nhờ có lực ma sát lăn hay ma sát trượt mà các vật khi lăn hoặc trượt sẽ dừng lại.

Ví dụ: Phanh xe đạp, ô tô, xe máy giúp xe dừng lại

- Nhờ ma sát trượt mà người ta tạo ra diêm quẹt.

- Lực ma sát giữa các vật sinh nhiệt.

Ví dụ: Người thổ dân sử dụng lực ma sát trượt để nhóm lửa từ xa xưa.

Ví dụ: Vào mùa đông, xoa hai bàn tay vào nhau giúp tay ta ấm lên.

4. Làm thế nào đề giảm lực ma sát?

- Lực ma sát tuy được ứng dụng trong cuộc sống rất nhiều, nhưng có rất nhiều điểm bất lợi và con người muốn giảm lực ma sát để giảm thiểu những tác hại do nó đem lại. Vậy làm thế nào để giảm lực ma sát, các bạn hãy thực hiện theo các cách sau:

+ Chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn: Ví dụ như trong ổ bi đó là cách chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn, giảm ma sát đáng kể và giảm khả năng bị bào mòn sản phẩm.

+ Giảm ma sát tĩnh: Khi đoàn tàu mới bắt đầu khởi động thì đầu tàu sẽ bị giật lùi và điều này giúp đầu tàu sẽ kéo từng toa và chỉ chống lực ma sát tĩnh của từng toa chứ không phải là ma sát tĩnh của cả đoàn tàu.

+ Thay đổi chất liệu/ vật liệu bề mặt: Việc thay đổi chất liệu bề mặt cũng có tác dụng giảm ma sát khá hiệu quả. Chẳng hạn dùng các chất bôi trơn như dầu mỡ đối với cá bề mặt rắn. Điều này sẽ giúp giảm hệ số ma sát, từ đó giảm khả năng hao mòn.