Ma sát là lực chống lại chuyển động của một vật so với vật khác. Nó không phải là một lực cơ bản, chẳng hạn như lực hấp dẫn hoặc lực điện từ. Thay vào đó, các nhà khoa học tin rằng ma sát là kết quả của lực hút điện từ giữa các hạt tích điện hiện diện ở hai bề mặt tiếp xúc. Vì vậy, để tìm hiểu thêm về Ma sát, hãy đọc bài viết dưới đây!
Định nghĩa lực ma sát
Ma sát là gì?
Trong vật lý, ma sát là lực cản xảy ra giữa các bề mặt của vật chất chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. (Gọi là lực cản trở chuyển động của một vật do vật tiếp xúc với nó sinh ra, gọi là lực ma sát.)
Định nghĩa lực ma sát
Ma sát chuyển đổi động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặt thành một dạng năng lượng khác. Sự truyền năng lượng thường là do chuyển động nhiệt do va chạm giữa các phân tử của hai bề mặt hoặc năng lượng tiềm ẩn được lưu trữ trong biến dạng bề mặt hoặc chuyển động điện tử, được lưu trữ một phần dưới dạng năng lượng điện hoặc quang. Trong hầu hết các trường hợp trong thực tế, động năng của bề mặt chủ yếu được chuyển thành nhiệt.
Ma sát trượt
Ma sát trượt là lực ma sát sinh ra khi vật chuyển động trượt trên một bề mặt, bề mặt này tác dụng lên điểm tiếp xúc của vật sinh ra lực ma sát trượt cản trở chuyển động của vật trên bề mặt đó.
Đặc tính ma sát trượt
- Một điểm đặt trên vật gần với mặt tiếp xúc.
- Song song với bề mặt tiếp xúc.
- Ngược hướng chuyển động so với bề mặt tiếp xúc.
- Một điểm đặt trên vật gần với mặt tiếp xúc.
- Hướng: Song song với bề mặt tiếp xúc.
- Hướng: Ngược chiều với phương (hợp lực) của ngoại lực (ngoại lực và các thành phần của ngoại lực song song với phương chuyển động của mặt tiếp xúc hoặc vật thể.
Công thức: fmst = t n
Ở đâu:
fmst: độ lớn của lực ma sát trượt (n)
µt: hệ số ma sát trượt
n: áp suất (phản ứng) (n)
Ví dụ tính lực ma sát trượt
Dùng lực fk kéo vật theo hướng như hình bên dưới để vật trượt đều và nằm ngang
Áp suất n’ là lực nén lên mặt tiếp xúc của vật m, lực này sinh ra một phản lực n cùng phương và ngược chiều với điểm đặt vật m.
⇒ fmst=µ.n’=µ.n=µ.m.g
fmst=µ.n’=µ.n=µ(p – f1)=µ.mg – µ.fksinα
<3 fmst=(fmsn)max
Ma sát tĩnh
Xuất hiện khi hai vật tiếp xúc với nhau do mặt tiếp xúc tác dụng lên vật khi có ngoại lực giữ vật đứng yên so với bề mặt của vật khác hoặc một thành phần của ngoại lực //Tác dụng của mặt tiếp xúc làm cho vật chuyển động.
Đặc tính ma sát tĩnh
Vị trí:
ft: Độ lớn của ngoại lực (thành phần ngoại lực) song song với mặt tiếp xúc.
fmsn: độ lớn của ma sát tĩnh (n)
Ma sát tĩnh tối đa
fmmsn max: ma sát tối đa (n)
µn: hệ số ma sát tĩnh
µt: hệ số ma sát trượt
Lưu ý: Khi có nhiều lực tác dụng lên vật thì ft là tổng hợp lực của ngoại lực và lực thành phần song song với mặt tiếp xúc.
Ma sát lăn
Ma sát lăn là lực ngăn không cho vật tròn lăn, tức là lực cản trở chuyển động lăn, độ lớn của lực ma sát lăn nhỏ hơn các lực ma sát động khác.
Khi một đối tượng lăn qua một đối tượng khác, tiếp xúc sẽ xảy ra và cản trở chuyển động cuộn. Nó có các tính chất như ma sát trượt.
Ma sát bên trong chất lỏng
Ma sát trong của chất lỏng là lực cản giữa các lớp chuyển động của chất lỏng, còn được gọi là lực nhớt.
Chất lỏng càng đặc thì càng nhớt. Vì vậy, mật ong có ma sát nhớt hơn nước.
Công thức tính lực ma sát nhớt
Ở đâu:
μ là hệ số ma sát nhớt hay độ nhớt của chất lỏng, hệ số này phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và nhiệt độ của nó.
dv là vận tốc của lớp chất lỏng (m/s)
dz là độ dịch chuyển của lớp chất lỏng (m)
∇s là diện tích (m^2) của hai lớp chất lỏng sát nhau
Vai trò của ma sát
Ma sát giữ cố định các vật thể trong không gian: ví dụ: giúp giữ cố định một chiếc đinh trên tường, hỗ trợ khả năng nắm bắt một vật thể của một người.
Ma sát giúp vật di chuyển quanh các góc mà không bị trượt. Nếu ma sát quá thấp (bề mặt nhẵn) thì người chuyển động có thể bị trượt
Việc chà xát có lợi nhưng có một số nhược điểm riêng. Ví dụ, nhiệt và mài mòn từ các bộ phận chuyển động có thể khiến các bộ phận của thiết bị bị hao mòn theo thời gian.
Ứng dụng lực ma sát
Ma sát được sử dụng trong đánh bóng, sơn và các lĩnh vực khác
Bạn nhận thấy ma sát xảy ra khi nào? Chúng ta sẽ biết cách giảm tốc độ xe khi đang di chuyển.
Vào thời tiền sử, nhiệt ma sát được sử dụng như một thiết bị đánh lửa.
Làm thế nào để giảm ma sát?
Ma sát có nhiều ứng dụng trong đời sống nhưng cũng có nhiều nhược điểm, con người luôn muốn giảm ma sát, giảm thiểu thương tích.
Biến lực ma sát trượt thành lực ma sát lăn. Ví dụ, trong ổ bi, nó chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn, giảm đáng kể lực ma sát và giảm khả năng mài mòn.
Giảm ma sát tĩnh: Khi tàu khởi hành bình thường, đầu máy sẽ đảo chiều, có lợi cho đầu máy kéo từng toa, chỉ chống lại ma sát tĩnh của từng toa chứ không chống lại ma sát tĩnh của đoàn tàu. cả đoàn tàu.
Thay đổi vật liệu/bề mặt của vật liệu: Thay đổi bề mặt có thể giúp giảm ma sát. Ví dụ, sử dụng chất bôi trơn như dầu mỡ trên bề mặt rắn. Điều này sẽ giúp giảm hệ số ma sát và giảm khả năng bị lõm.
Mong Kiến thức về lực ma sát thegiioidienco.vn cung cấp cho các bạn những thông tin cần thiết trong quá trình học tập và nghiên cứu!
