Lực ma sát là một đại lượng quen thuộc trong vật lý. Thực tế trong đời sống chúng ta đã gặp lực ma sát rất nhiều. Vậy định nghĩa lực ma sát là gì? Lực ma sát có những loại nào và mang những đặc điểm nào? Lực ma sát có ứng dụng gì trong đời sống? Bài viết sau đây sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc liên quan đến lực ma sát.
Contents
Lực ma sát là gì? Cho ví dụ
Định nghĩa lực ma sát là gì?
Lực ma sát trong vật lý là một loại lực cản xuất hiện khi có sự tiếp xúc giữa các bề mặt vật chất. Lực này chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. Hay nói đơn giản là tất cả các lực sinh ra để cản trở chuyển động của một vật. Lực ma sát được tạo ra bởi những vật tiếp xúc với nó.
Lực ma sát có vai trò làm chuyển hóa động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặt thành năng lượng ở nhiều dạng khác. Việc chuyển hóa năng lượng này thông thường là do va chạm giữa các phân tử của hai bề mặt gây ra chuyển động nhiệt hoặc thế năng dự trữ. Hoặc cũng có thể xảy ra chuyển hóa trong biến dạng của bề mặt; trong chuyển động của các electron được tích lũy một phần thành điện năng hay quang năng. Trong đa số trường hợp trong thực tế, hầu hết động năng của các bề mặt được chuyển hóa chủ yếu thành nhiệt năng.
Ví dụ về lực ma sát: xe chạy trên đường, đoàn tàu chạy trên đường ray, cái ly để trên bàn có lực ma sát nghỉ, …
Phân loại lực ma sát
Lực ma sát được chia thành 3 loại chính đó là: Lực ma sát trượt, lực ma sát lăn và lực ma sát nghỉ.
Lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt là lực ma sát được sinh ra khi một vật thực hiện chuyển động trượt trên một bề mặt. Khi đó bề mặt tác dụng lên vật tại vị trí tiếp xúc một lực có khả năng cản trở chuyển động của vật trên bề mặt đó, gọi là lực ma sát trượt.
Ví dụ về lực ma sát trượt: Khi bánh xe ô tô trượt trên mặt đường, Khi phanh xe sẽ tạo ra lực ma sát trượt giữa hai má phanh làm xe dừng lại.
Lực ma sát trượt có những đặc điểm nổi bật sau:
- Điểm đặt của lực lên vật trùng với bề mặt tiếp xúc.
- Phương của lực ma sát song song với bề mặt tiếp xúc.
- Chiều của lực ma sát trượt ngược chiều với chiều chuyển động tương đối của vật so với bề mặt tiếp xúc.
- Công thức tính độ lớn lực ma sát trượt: Fmst = µt.N (N)
Trong đó:
- Fmst: Là độ lớn của lực ma sát trượt (có đơn vị N)
- µt: Là hệ số ma sát trượt
- N: Độ lớn phản lực (đơn vị tính là N)
Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát nghỉ được sinh ra ở hai vật tiếp xúc với nhau do bề mặt tiếp xúc tác dụng lên vật (khi có ngoại lực) giúp cho vật có thể đứng yên tương đối trên bề mặt của vật khác. Hoặc dưới thành phần của ngoại lực có xu hướng làm vật chuyển động nhưng độ lớn chưa đủ để làm vật chuyển động sẽ sinh ra lực ma sát nghỉ.
Ví dụ về lực ma sát nghỉ: Quyển sách để trên một chiếc bàn bị nghiêng nhưng lại không rơi xuống, đỗ xe trên dốc.
Lực ma sát nghỉ có các đặc điểm là:
- Điểm đặt lên vật trùng với bề mặt tiếp xúc.
- Phương của lực ma sát nghỉ song song hoặc trùng với bề mặt tiếp xúc.
- Chiều của lực ma sát nghỉ ngược chiều với hợp lực của ngoại lực và thành phần của ngoại lực.
Lực ma sát lăn
Lực ma sát lăn thường xuất hiện ở những vật hình tròn hoặc vật có chuyển động lăn, là lực ngăn cản sự lăn của chúng. So với hai loại lực ma sát trên, lực ma sát lăn thường có độ lớn bé hơn. Về cơ bản lực ma sát lăn có đặc điểm giống lực ma sát trượt.
Ví dụ về lực ma sát lăn: bánh xe lăn trên đường, viên bi lăn trên sàn nhà.
Ứng dụng của lực ma sát trong đời sống
Lực ma sát có một số ứng dụng trong đời sống có thể kể tới như:
- Lực ma sát được ứng dụng trong một số ngành nghề lĩnh vực như kỹ thuật đánh bóng, sơn mài, mài gương,… vì chúng có khả năng làm biến dạng bề mặt.
- Lực ma sát có khả năng cản trở vật chuyển động nên được ứng dụng trong việc chế tạo các thiết bị hãm tốc độ của phương tiện giao thông.
- Lực ma sát sinh ra nhiệt năng nên nó được ứng dụng dùng trong đá lửa.
- Lực ma sát ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất giúp giữ các gói hàng, bao tải không bị trượt ra khỏi băng chuyền.
Trên đây là một số nội dung cơ bản về lực ma sát. Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu được định nghĩa lực ma sát là gì, phân loại và ứng dụng quan trọng của lực ma sát trong đời sống.
