Công thức tính lực ma sátTrong bài viết này, VnDoc xin được giới thiệu công thức tính ba lực ma sát: ma sát trượt, ma sát nghỉ và ma sát lăn giúp bạn đọc so sánh và ứng dụng ba lực ma sát này trong thực tế. Dưới đây là các công thức tính lực ma sát và bài tập áp dụng, hỏi đáp học tập liên quan tới môn Vật lý lớp 10, mời các bạn cùng theo dõi. Show Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THPT miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 10. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.
1. Lực ma sát trượt: + Xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc khi có chuyển động tương đối 2 bề mặt tiếp xúc và cản trở chuyển động của vật. + Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc. + Phương: song song với bề mặt tiếp xúc. + Chiều: ngược chiều với chiều chuyển động tương đối so với bề mặt tiếp xúc. + Độ lớn: Fmst = μt N ; N: Độ lớn áp lực( phản lực) 2. Lực ma sát nghỉ:+ Xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc, do bề mặt tiếp xúc tác dụng lên vật khi có ngoại lực giúp cho vật đứng yên tương đối trên bề mặt của vật khác hoặc thành phần của ngoại lực // bề mặt tiếp xúc tác dụng làm vật có xu hướng chuyển động, + Điểm đặt: lên vật sát bề mặt tiếp xúc. + Phương: song song với bề 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 Ft) hoặc xu hướng chuyển động của vật. + Độ lớn: Fmsn = Ft Fmsn Max = μn N (μn > μt ) Ft: Độ lớn của ngoại lực (thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc μn. * Chú ý: trường hợp nhiều lực tác dụng lên vật thì Ft là độ lớn của hợp lực các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc. 3. Lực ma sát lăn:Khi một vật lăn trên một vật khác, xuất hiện nơi tiếp xúc và cản trở chuyển động lăn. Fmsl có đặc điểm như lực ma sát trượt. Bài tập lực ma sátBài 1: Một ôtô khối lượng 1,5 tấn chuyển động thẳng đều trên đường. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là 0,08. Tính lực phát động đặt vào xe. Bài giải Khi xe chuyển động thẳng đều, điều đó có nghĩa là : Fpđ = Fmst = m.N Fpđ = m.P = m.mg = 0,08.1500.9,8 = 1176 (N) Bài 2: Một xe ôtô đang chạy trên đường lát bê tông với vận tốc v0= 100 km/h thì hãm lại. Hãy tính quãng đường ngắn nhất mà ôtô có thể đi cho tới lúc dừng lại trong hai trường hợp: a) Đường khô, hệ số ma sát trượt giữa lốp xe với mặt đường là μ = 0,7. b) Đường ướt, μ =0,5. Bài giải Chọn chiều dương như hình vẽ. Gốc toạ độ tại vị trí xe có V0= 100 km/h Mốc thời gian tại lúc bắt đầu hãm xe. Theo định luật II Newton, ta có: a) Khi đường khô μ = 0,7 => a= 0,7´ 10 = - 7 m/s2 Quãng đường xe đi được là b) Khi đường ướt μ = 0,5 => a2 = -μ2. g = 5 m/s2 Quãng đường xe đi được là ----------------------------- Ngoài Công thức tính lực ma sát. Mời các bạn học sinh còn có thể tham khảo các đề thi học học kì 1 lớp 10, đề thi học học kì 2 lớp 10 các môn Toán, Văn, Anh, Hóa, Lý, Địa, Sinh mà chúng tôi đã sưu tầm và chọn lọc. Với đề thi học kì lớp 10 này giúp các bạn rèn luyện thêm kỹ năng giải đề và làm bài tốt hơn. Chúc các bạn ôn thi tốt
Nói đến lực mà sát thường ta nghĩ đến lực cản trở chuyển động, nếu chỉ có lực ma sát thì mọi trục của động cơ sẽ ngừng quay, mọi bánh xe sẽ ngừng lăn. Nhưng nếu không có lực ma sát thì chúng ta không thể đi bộ hay đi xe được, vì sao?
Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu lực ma sát là gì? độ lớn của lực ma sát trượt như thế nào? hệ số ma sát trượt là gì? công thức cách tính lực ma sát trượt ra sao? lực ma sát lăn xuất hiện khi nào, thế nào là lực ma sát nghỉ, đặc điểm và vài trò của lực ma sát nghỉ? Việc nghiên cứu lực ma sát sẽ giúp ta nhận ra và giải thích được nhiều hiện tượng mà ta không ngờ là đã có lực ma sát tham gia, thậm chí giữ vai trò chủ yếu. Bạn đang xem: Lực ma sát công thức cách tính, lực ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát nghỉ và bài tập – Vật lý 10 bài 13 I. Lực ma sát trượt – Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt. – Có hướng ngược với hướng của vận tốc; 1. Thí nghiệm đo độ lớn của lực 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 có đặc điểm gì, phụ thuộc yếu tố nào? – 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. – Ký hiệu: – Hệ số ma sát trượt μt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc 4. Công thức tính lực ma sát trượt – Công thức: II. Lực ma sát lăn – Lực ma sát lăn xuất hiện ở chỗ tiếp xúc của vật với bề mặt mà vật lăn trên đó để cản trở chuyển động lăn. – Lực ma sát lăn rất nhỏ so với 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
– 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 lực 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 lực 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. IV. Bài tập về Lực ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát nghỉ * Bài 1 trang 78 SGK Vật Lý 10: Nêu những đặc điểm của lực ma sát trượt. ° Lời giải bài 1 trang 78 SGK Vật Lý 10: ¤ Lực trượt ma sát: Xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi vật này chuyển động trượt trên vật khác, Có hướng ngược hướng của vận tốc, có độ lớn không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc và tốc độ của vật, tỉ lệ với độ lớn của áp lực, phụ thuộc vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc. – Công thức : Fmst = μt.N N: áp lực μt: hệ số ma sát trượt * Bài 2 trang 78 SGK Vật Lý 10: Hệ số ma sát trượt là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Viết công thức của lực ma sát trượt. ° Lời giải bài 2 trang 78 SGK Vật Lý 10: – 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. – Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc và được dùng để tính lực ma sát trượt. – Công thức của lực ma sát trượt: Fmst = μt.N Trong đó: μt là hệ số ma sát * Bài 3 trang 78 SGK Vật Lý 10: Nêu những đặc điểm của lực ma sát nghỉ. ° Lời giải bài 3 trang 78 SGK Vật Lý 10: ¤ Đặc điểm của lực ma sát nghỉ là: – Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của một vật với bề mặt để giữ cho vật đứng yên trên bề mặt đó khi vật bị một lực tác dụng song song với bề mặt tiếp xúc. – Có độ lớn cực đại. Lực ma sát nghỉ cực đại lớn hơn lực ma sát trượt. – Công thức: Fmsmax = μn.N – Trong đó: μn là hệ số ma sát nghỉ; N là áp lực lên mặt tiếp xúc. * Bài 4 trang 78 SGK Vật Lý 10: Trong các cách viết công thức của lực ma sát trượt dưới đây, cách viết nào đúng? A. C. ° Lời giải bài 4 trang 78 SGK Vật Lý 10: ¤ Chọn đáp án: D. – Vì công thức của ma sát trượt bằng tích hệ số ma sát trượt và độ lớn áp lực. * Bài 5 trang 78 SGK Vật Lý 10: Quyển sách nằm yên trên mặt bàn nằm ngang có chịu lực ma sát nghỉ hay không? ° Lời giải bài 5 trang 78 SGK Vật Lý 10: – Quyển sách nằm yên trên mặt bàn không chịu lực ma sát nghỉ. Trường hợp này trọng lực cân bằng với phản lực của mặt bàn. * Bài 6 trang 79 SGK Vật Lý 10: Điều gì xảy ra đối với hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc nếu lực ép hai mặt đó tăng lên? A.Tăng lên; B.Giảm đi; C.Không thay đổi; D.Không biết được. ° Lời giải bài 6 trang 79 SGK Vật Lý 10: ¤ Chọn đáp án: C.Không thay đổi; – Khi lực ép (áp lực) lên mặt tiếp xúc tăng thì lực ma sát tăng. Hệ số ma sát chỉ phụ thuộc vào tính chất của mặt tiếp xúc (vật liệu, tình trạng mặt tiếp xúc). * Bài 7 trang 79 SGK Vật Lý 10: Một vận động viên môn hốc cây (môn khúc quân cầu) dùng gậy gạt quả bóng để truyền cho nó một tốc độ đầu 10 m/s. Hệ số ma sát trượt giữa quả bóng và mặt băng là 0,10. Lấy g = 9,8 m/s2. Hỏi quả bóng đi được một đoạn đường bao nhiêu thì dừng lại? A.39(m) B.45(m) C.51(m) D. 57(m). ° Lời giải bài 7 trang 79 SGK Vật Lý 10: ¤ Chọn đáp án: C.51(m) – Chọn chiều chuyển động của quả bóng là chiều dương. – Trong quá trình chuyển động, bóng chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực P, phản lực N và lực ma sát Fms. – Áp dụng định luật II Newton ta có: – Chiếu (*) xuống phương chuyển động, ta có:
– Quãng đường quả bóng lăn là, áp dụng công thức:
* Bài 8 trang 79 SGK Vật Lý 10: Một tủ lạnh có trọng lượng 890 N chuyển động thẳng đều trên sàn nhà. Hệ số ma sát trượt giữa tủ lạnh và sàn nhà là 0,51. Hỏi lực đẩy tủ lạnh theo phương ngang bằng bao nhiêu ? Với lực đẩy tìm được có thể làm cho tủ lạnh chuyển động từ trạng thái nghỉ được không? ° Lời giải bài 8 trang 79 SGK Vật Lý 10: – Chọn chiều dương là chiều chuyển động. – Trong quá trình chuyển động, tủ lạnh chịu tác dụng của 4 lực: Trọng lực P, phản lực N, lực ma sát Fms, lực đẩy Fd. – Áp dụng định luật II Newton, ta có: – Chiếu (*) lên phương chuyển động ta có: (Vì trọng lực, phản lực cân bằng nhau theo phương thẳng đứng nên N = P = 890(N)). ⇒ Với giá trị của lực đẩy này, ta không thể làm tủ lạnh chuyển động được từ trạng thái nghỉ vì hợp lực tác dụng lên vật bị triệt tiêu (bằng 0) vật đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên. Như vậy với bài viết về Lực ma sát công thức cách tính, lực ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát nghỉ và bài tập ở trên hy vọng đã giúp các em hiểu rõ hơn. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt. ¤ Xem thêm các bài viết khác tại: Đăng bởi: THPT Sóc Trăng Chuyên mục: Giáo Dục |
