Khi nào có lực ma sát lăn?
Chúng tôi xin giới thiệu bài Khi nào có lực ma sát lăn? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.
Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.
Khi nào có lực ma sát lăn?
Câu hỏi: Khi nào có lực ma sát lăn?
Trả lời
- Khi có chuyển động lăn của vật này trên bề mặt của vật khác thì xuất hiện lực ma sát lăn.
- Ví dụ: Viên bi lăn trên máng nghiêng thì xuất hiện lực ma sát lăn.
1. Lực ma sát là gì?
- Ma sát trong vật lý được khái niệm là một loại lực cản xuất hiện giữa các bề mặt vật chất, chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. Nói một cách đơn giản hơn thì khi các lực cản trở chuyển động của một vật, tạo ra bởi vật tiếp xúc với nó được gọi là lực ma sát.
- Lực ma sát làm chuyển hóa động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặt thành năng lượng ở dạng khác. Việc chuyển hóa năng lượng xảy ra khi phân tử của hai bề mặt gây ra chuyển động nhiệt hoặc thế năng dự trữ trong biến dạng của bề mặt hay chuyển động của các electron, dần tích lũy một phần thành điện năng hoặc quang năng. Theo như các trường hợp thực tế, thì động năng của các bề mặt được chuyển hóa chủ yếu thành nhiệt năng.
- Về bản chất vật lý thì lực ma sát xuất hiện giữa các vật thể trong cuộc sống là lực điện từ. Một trong các lực cơ bản của tự nhiên giữa các phân tử và nguyên tử.
- Lực ma sát làm chuyển hóa động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặt thành năng lượng ở dạng khác. Việc chuyển hóa năng lượng thường là do va chạm giữa phân tử của hai bề mặt gây ra chuyển động nhiệt hoặc thế năng dự trữ trong biến dạng của bề mặt hay chuyển động của các electron, được tích lũy một phần thành điện năng hay quang năng. Trong đa số trường hợp trong thực tế, động năng của các bề mặt được chuyển hóa chủ yếu thành nhiệt năng.
2. Lực ma sát lăn là gì?
- Ma sát lăn là lực ngăn cản lại sự lăn của một bánh xe hay các vật có dạng hình tròn trên mặt phẳng bởi sự biến dạng của vật thể và/ hoặc của bề mặt (có thể cũng không nhất thiết là có dạng hình tròn). Thông thường, với cùng một vật nặng và bề mặt tiếp xúc, độ lớn của lực ma sát lăn nhỏ hơn nhiều so với ma sát trượt.
- Lực ma sát lăn là lực ngăn cản sự lăn của các vật có hình tròn hay nói cách khác là cản trở chuyển động lăn, độ lớn lực ma sát lăn nhỏ hơn các lực ma sát động khác.
- Khi một vật lăn trên một vật khác, xuất hiện nơi tiếp xúc và cản trở chuyển động lăn
3. Đặc điểm của lực ma sát lăn
- 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.
4. Ứng dụng của lực ma sát lăn
- Lực ma sát lăn trong đời sống: Khi lăn một thùng phuy trên mặt sàn, lực ma sát giữa vỏ thùng phuy với mặt sàn là lực ma sát lăn.
- Lực ma sát lăn trong kĩ thuật: Lực ma sát giữa các viên bi trong ổ bi với thành đỡ của ổ bi là lực ma sát lăn.
5. Một số tác hại và lợi ích của lực ma sát là
+ Tác hại: cản trở chuyển động (đây là tác hại lớn nhất của lực ma sát), làm bào mòn các dụng cụ, chi tiết máy, khi tác dụng lên cơ thể người có thể làm cho ta cảm thấy rát, nóng,....
+ Lợi ích: giúp xe đi qua được vũng lầy, giúp ta bám vào mặt đường để có thể di chuyển, tạo ra lửa (thời nguyên thủy),....
6. Một vài kiến thức cần nhớ khi làm bài tập về lực ma sát
- Lực là một đại lượng vectơ được biểu diễn bằng một mũi tên có:
+ Gốc là điểm đặt của lực.
+ Phương chiều trùng với phương, chiều của lực.
+ Độ dài biểu thị cường độ của lực theo tỉ xích cho trước.
- Hai lực cân bằng là hai lực cùng đặt lên một vật có cường độ bằng nhau, có cùng phương nhưng ngược chiều.
- Lực ma sát xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc, ngược chiều với chuyển động của vật. (Có ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát nghỉ)
- Quán tính là tính chất giữ nguyên vận tốc của vật. Quán tính của một vật phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của vật.
7. Bài tập
Bài tập 1. Một ô tô đang chuyển động trên mặt đường, lực tương tác giữa bánh xe với mặt đường là:
- Ma sát lăn
- Ma sát trượt
- Ma sát nghỉ
- Lực quán tính
Đáp án đúng: A . Ma sát lăn
Giải thích: Lực ma sát lăn sinh ra khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác. Bánh xe lăn trên mặt đường nên lực tương tác giữa bánh xe và mặt đường là lực ma sát lăn.
Bài tập 2: Khi xe đang chuyển động, muốn xe đứng lại, người ta dùng phanh xe để:
- Tăng ma sát trượt
- Tăng ma sát lăn
- Tăng ma sát nghỉ
- Tăng quán tính
Đáp án đúng: A. Tăng ma sát trượt
Giải thích:
Ta có:
+ Lực ma sát trượt sinh ra khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác.
+ Lực ma sát lăn sinh ra khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác.
+ Lực ma sát nghỉ giữ cho vật không trượt khi vật chịu tác dụng của vật khác.
⇒ Khi xe đang chuyển động, muốn xe đứng lại, người ta dùng phanh xe để tăng ma sát trượt giữa má phanh và bánh xe làm xe dừng lại
Bài tập 3: Tại sao trong thí nghiệm hình 6.2 SGK, mặc dù có lực kéo tác dụng lên vật nặng nhưng vật vẫn đứng yên?
Đáp án
- Mặc dù có lực kéo tác dụng lên vật nặng nhưng vật vẫn đứng yên, chứng tỏ giữa mặt bàn với vật có một lực cản. Lực này đặt lên vật cân bằng với lực kéo để giữ cho vật đứng yên. Lực này được gọi là lực ma sát nghỉ.
- Khi tăng lực kéo thì số chỉ lực kế tăng dần, vật vẫn đứng yên, chứng tỏ lực cản lên vật cũng có cường độ tăng dần. Điều này cho biết: lực ma sát nghỉ có cường độ thay đổi theo lực tác dụng lên vật.
----------------------------------------
Như vậy chúng tôi đã giới thiệu các bạn tài liệu Khi nào có lực ma sát lăn? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Lý thuyết môn Vật lí lớp 8, Giải bài tập môn Vật lý lớp 8, Giải vở bài tập Vật Lý 8, Tài liệu học tập lớp 8, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 8 và đề thi học kì 2 lớp 8 mới nhất được cập nhật.
