Vật lý 10 Bài 13: Lực ma sát

5 trắc nghiệm 8 bài tập SGK 9 hỏi đáp

Ở lớp dưới chúng ta đã biết, tác dụng quan trọng nhất của lực ma sát là gây cản trở chuyển động, làm giảm vận tốc của vật đang di chuyển, hoặc làm cho động cơ ngừng quay.

Nhưng nếu như không có lực ma sát thì mọi vật sẽ chuyển động như thế nào?

Bài học hôm nay sẽ giúp các em có thể nghiên cứu sâu hơn về Lực ma sát. Mời các em cùng theo dõi nội dung Bài 13: Lực ma sát. Sau khi học xong bài, các em có thể giải thích được nhiều hiện tượng trong tự nhiên dưới tác dụng có ích của ma sát như ma sát trượt, ma sát nghỉ, ma sát lăn. Chúc các em học tốt!

Tóm tắt lý thuyết

  • Nhắc lại về Lực ma sát :

    • Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên bề mặt.

    • Có hướng ngược với hướng của vận tốc.

I. Lực ma sát trượt.

1. Đo độ lớn của ma sát trượt: 

  • Móc lực kế vào vật rồi kéo theo phương ngang cho vật trượt gần như thẳng đều. 

  • Khi đó, lực kế chỉ độ lớn của lực ma sát trượt tác dụng vào vật.

2. Độ lớn của lực ma sát trượt

  • 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 2 mặt tiếp xúc.

3. Hệ số ma sát trượt

  • Hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực gọi là hệ số ma sát trượt. 

  • Kí hiệu:  \({\mu _t} = \frac{{{F_{mst}}}}{N}\)

  • Hệ số ma sát trượt \({\mu _t}\) phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.

4. Công thức của lực ma sát trượt.

\({F_{mst}} = {\mu _t}.N\)

II. Lực ma sát lăn.

  •   Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên một vật khác, để cản lại chuyển động lăn của vật.

  •   Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt.

III. Lực ma sát nghỉ.

1. Thế nào là lực ma sát nghỉ.

  •   Khi tác dụng vào vật một lực song song với mặt tiếp xúc nhưng vật chưa chuyển động thì mặt tiếp xúc đã tác dụng vào vật một lực ma sát nghỉ cân bằng với ngoại lực.

2. Những đặc điểm của lực ma sát nghỉ.

  • Lực ma sát nghỉ có hướng ngược với hướng của lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc, có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng, khi vật còn chưa chuyển động.

  • Ma sát nghỉ có một giá trị cực đại đúng bằng ngoại lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc khi vật bắt đầu trượt.

  • Khi vật trượt, lực ma sát trượt nhỏ hơn ma sát nghỉ cực đại.

3. Vai trò của lực ma sát nghỉ.

  •   Nhờ có ma sát nghỉ ta mới cầm nắm được các vật trên tay, đinh mới được giữ lại ở tường, sợi mới kết được thành vải.

  •   Nhờ có ma sát nghỉ mà dây cua roa chuyển động, băng chuyền chuyển được các vật từ nơi này đến nơi khác.

  •   Đối với người, động vật, xe cộ, lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực phát động

Bài tập minh họa

Bài 1 :

Một thùng gỗ có khối lượng 50 kg, chuyển động đều trên sàn nhờ một lực đẩy nằm ngang có độ lớn 80 N. Lấy \(g{\rm{ }} = {\rm{ }}10m/{s^2}\) . Tìm hệ số ma sát trượt giữa thùng gỗ và sàn nhà.

Hướng dẫn giải:

  • Do sàn nằng ngang nên: N=P= mg = 500 N.

  • Vì thùng gỗ chuyển động đều nên \({F_{mst}} = {\rm{ }}F{\rm{ }} = {\rm{ }}80{\rm{ }}N.\)

  • Hệ số ma sát trượt:  \({\mu _t} = \frac{{{F_{mst}}}}{N} = \frac{{80}}{{500}} = 0,16\).

Bài 2 :

Một mẫu gỗ nhỏ được truyền vận tốc ban đầu là 10 m/s, để chuyển động thẳng trên mặt sàn nằm ngang. Hệ số ma sát giữa mẫu gỗ và mặt sàn là 0,10. Lấy  \(g{\rm{ }} = {\rm{ }}10m/{s^2}\). Hỏi mẫu gỗ đi được quãng đường dài bao nhiêu thì dừng lại?

Hướng dẫn giải:

  • Mẫu gỗ chuyển động trên mặt sàn dưới tác dụng của lực ma sát trượt: \({F_{mst}} = {\mu _t}.N = {\mu _t}.P = {\mu _t}.mg\)

  • Gia tốc của mẫu gỗ:  \(a =  - \frac{{{F_{mst}}}}{m} =  - {\mu _t}.g =  - 0,98\left( {m/{s^2}} \right)\)

  • Công thức liên hệ:  \({v^2} - v_0^2 = 2as \Rightarrow s = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}} = \frac{{0 - {{10}^2}}}{{2.\left( { - 0,98} \right)}} = 51\,\left( m \right)\)

Lời kết

Qua bài giảng  Lực ma sát này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Nêu được những đặc điểm của lực ma sát trượt.

  • Viết được công thức của lực ma sát trượt.

  • Nêu được một số cách làm giảm hoặc tăng ma sát.

  • Vận dụng được công thức của lực ma sát trượt để giải thích một số hiện tượng vật lí trong thực tế.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua làm các Giải bài tập Vật lý 10 Bài 13 và bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 13 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. Các em được làm bài thi MIỄN PHÍ để kiểm tra kiến thức cho bản thân nhé.Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt, chuẩn bị sẵn sàng kiến thức để đạt thành tích cao nhất trong học tập nhé!      

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247