Khi nào có lực ma sát nghỉ?

Khi nào có lực ma sát nghỉ? được chúng tôi 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.

Câu hỏi: Khi nào có lực ma sát nghỉ?

Trả lời

- Khi vật bị tác dụng bởi một lực song song với bề mặt tiếp xúc thì xuất hiện lực ma sát nghỉ, giúp giữ cho vật không trượt trên bề mặt tiếp xúc.

- Ví dụ: Khi kéo một vật trên mặt bàn, dù đã tác dụng lực kéo nhưng vật chưa chuyển động là do xuất hiện lực ma sát nghỉ giữa vật và mặt bàn giữ cho vật không trượt trên mặt bàn.

1. Lực ma sát nghỉ là gì?

- Theo định luật I Newton một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên nếu không chịu tác dụng của lực nào, hoặc hợp các lực tác dụng vào nó bằng không, điều này chứng tỏ tồn tại một loại lực cân bằng với lực kéo của bạn. Lực đó gọi là lực ma sát nghỉ.

- Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi có lực tác dụng vào vật, cùng phương, cùng độ lớn nhưng ngược chiều với lực tác dụng.

- Lưu ý: nếu lực tác dụng của bạn vào chiếc xe là 1N và chiếc xe không chuyển động khi đó lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng 1N. Nếu lực tác dụng của bạn là 100N và chiếc xe vẫn chưa chuyển động thì lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng 100N.

2. Đặc điểm của lực ma sát nghỉ

- Điểm đặt: lên vật sát bề mặt tiếp xúc.

- Phương: song song với bề mặt tiếp xúc.

- Độ lớn:

Ft: Độ lớn của ngoại lực (thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc.μn

Lưu ý: trường hợp có nhiều lực tác dụng lên vật thì Ft chính là độ lớn hợp lực các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc.

3. Ví dụ về lực ma sát nghỉ

- Lực ma sát nghỉ trong đời sống:

+ Những chiếc xe đang đậu ở chỗ mặt đường dốc nhờ có lực ma sát nghỉ mà nó đứng yên.

+ Ma sát nghỉ giữa bàn chân và mặt đường giúp người đứng vững mà không bị ngã.

+ Người đứng trên thang máy cuốn lên dốc (xuống dốc) di chuyển cùng với thang cuốn nhờ lực ma sát nghỉ.

- Lực ma sát nghỉ trong kỹ thuật: Trong sản xuất, trên các băng chuyền trong nhà máy, các sản phẩm như xi măng, các bao đường… có thể chuyển động cùng với băng chuyền mà không bị trượt, đó là nhờ có lực ma sát nghỉ.

4. Bài tập

Phương pháp giải bài tập về lực ma sát

Dạng 1: Tính lực ma sát, hệ số ma sát

- Bước 1: Phân tích lực

- Bước 2: Áp dụng định luật II Niuton để viết phương trình độ lớn của các lực

* Lực ma sát gồm ba loại thường gặp:

- Lực ma sát trượt: Fmst = μt.N

- Lực ma sát nghỉ: F_msn = Ft; Ft là ngoại lực hoặc thành phần ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc.

F_msnmax = μn.N (μn>μt)

- Lực ma sát lăn: F_msl = μl.N

Trong đó: μt; μn; μl lần lượt là hệ số ma sát trượt, hệ số ma sát nghỉ, hệ số ma sát lăn.

Dạng 2: Tính quãng đường, thời gian đi được khi có lực ma sát

- Bước 1: Chọn hệ quy chiếu: gốc tọa độ, mốc thời gian, chiều dương

- Bước 2: Phân tích lực

- Bước 3: Viết phương trình định luật II Niuton

- Bước 4: Chiếu phương trình lên chiều dương và tìm gia tốc của vật. Từ đó, suy ra quãng đường, thời gian vật đi được.

Dạng 3: Tính lực kéo để xe chuyển động khi có ma sát

- Khi xe chuyển động thẳng đều (a= 0) => F_ms = F (F là ngoại lực hoặc thành phần ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc)

- Khi xe chuyển động thẳng biến đổi đều:

+ Phân tích tất cả các lực tác dụng vào vật

+ Viết phương trình định luật II Niuton để xác định lực cần tìm.

Bài tập áp dụng

Bài tập 1: Một đầu máy tạo ra lực kéo để kéo một toa xe có khối lượng m=4 tấn chuyển động với gia tốc a=0,4(m/s²). Biết hệ số ma sát giữa toa xe và mặt đường là μ=0,02. Hãy xác định lực kéo của đầu máy? Lấy g=10(m/s²)

Bài giải:

m = 4000kg; a = 0,4m/s²; g = 10m/s²; µ = 0,02

Chọn chiều dương là chiều chuyển động

áp dụng định luật II Newton cho vật trượt theo phương ngang:

FK – F_ms = ma → FK = ma + F_ms = ma + µ.mg = 2400(N)

----------------------------------------

Như vậy chúng tôi đã giới thiệu các bạn tài liệu Khi nào có lực ma sát nghỉ? 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.