Hiện nay có rất nhiều các bạn học sinh không biết lực ma sát trược là gì? Độ lớn của lực ma sát trượt có đặc điểm gì, phụ thuộc vào yếu tố nào? Hay công thức tính lực ma sát trượt như thế nào? Chính vì vậy, trong bài viết dưới đây Điện máy Sharp Việt Nam sẽ chia sẻ lý thuyết về lực ma sát trược và các dạng bài tập có lời giải chi tiết trong bài viết dưới đây để các bạn cùng tham khảo

Lực ma sát trượt là gì?

Lực ma sát trượt là lực ma sát sinh ra khi một vật chuyển động trượt trên một bề mặt, thì bề mặt tác dụng lên vật tại chỗ tiếp xúc một lực ma sát trượt, cản trở chuyển động của vật trên bề mặt đó.

cong-thuc-tinh-luc-ma-sat-truot

Đặc điểm của ma sát trượt:

  • 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 của lực ma sát trượt có đặc điểm gì, phụ thuộc vào yếu tố nào?

  • Độ lớn của lực ma sát trượt 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.

Hệ số ma sát trượt là gì?

Hệ số ma sát trượt là hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực. Ký hiệu là: μt, được đọc là muy t. Hệ số ma sát trượt μt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.

Công thức tính lực ma sát trượt

Lực ma sát trượt được tính bằng tích của hệ số ma sát nghỉ và độ lớn của áp lực ( phản lực) lên mặt tiếp xúc

Fmst = µt.N

Trong đó:

  • µt là hệ số ma sát nghỉ;
  • N là độ lớn của áp lực lên mặt tiếp xúc.

Tham khảo thêm:

Bài tập tính lực ma sát trượt có lời giải

Ví dụ 1: Kéo vật trượt đều theo phương ngang bằng một lực Fk có phương như hình vẽ phí bên dưới:

cong-thuc-tinh-luc-ma-sat-truot-1

Áp lực N’ là lực nén của vật m lên bề mặt tiếp xúc đặt tại mặt tiếp xúc lực này sinh ra phản lực N cùng phương ngược chiều cùng độ lớn có điểm đặt tại vật m.

=> Ta có: Fmst = µ.N’=µ.N =µ.m.g

cong-thuc-tinh-luc-ma-sat-truot-2

Lực kéo Fk hợp với phương ngang một góc α lực được phân tích thành 2 lực thành phần có phương hướng lên trên giúp nâng vật lên và giúp vật trượt đều theo phương ngang. Trong trường hợp này lực nâng đã làm giảm áp lực mà vật nén xuống sàn, vì vậy

Công thức tính lực ma sát trượt trong trường hợp này là:

Fmst = µ.N’=µ.N = µ(P – F1) = µ.mg – µ.Fksinα​

Nếu lực Fk có độ lớn tăng dần khi Fk chưa đủ lớn thì độ lớn của lực ma sát nghỉ Fmsn=Fk cho đến khi Fk đủ lớn vật bắt đầu trượt đều => Fmst = (Fmsn)max

Ví dụ 2: Một vật khối lượng m = 1 kg được kéo chuyển động trượt theo phương nằm ngang bởi lực F hợp với phương ngang một góc 30°. Độ lớn F = 2 N. Sau khi bắt đầu chuyển động được 2s, vật đi được quãng đường 1,66 m. Cho g = 10 m/s2. Tính hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn

cong-thuc-tinh-luc-ma-sat-truot-3

Lời giải

Chọn chiều dương như hình vẽ, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động

Áp dụng định luật II Newton:

Fms + P + N + F1 + F2 = m.a

Chiếu phương trình lên chiều dương phương ngang, ta có:

Fms + F2 = ma (1)

Chiếu phương trình lên chiều dương phương thẳng đứng, ta có:

N + F1 = P

⇒ N = mg – F.sin30°

⇒ phương trình (1) trở thành: – μ( mg – F.sin30° ) + F.cos30° = ma (2)

Lại có: s = x0 + v0t + ½at2

⇒ 1,66 = ½a.22 ⇒ a = 0,83 m/s2

Thay vào phương trình (2):

μ(1.10 – 2.sin30°) + 2.cos30° = 1.0,83

⇒ μ = 0,1

Ví dụ 3: Một toa tàu có khối lượng m = 80 tấn chuyển động thẳng đều dưới tác dụng của lực kéo F = 6.104 N. Xác định lực ma sát và hệ số ma sát giữa toa tàu với mặt đường

Hướng dẫn:

Tàu chuyển động thẳng đều ⇒ Fms cân bằng với F

⇒ Fms = 6.104 N = μmg

⇒ μ = 6.10: 80.103.10 = 0,075

Ví dụ 4: Cần kéo một vật trọng lượng 20 N với một lực bằng bao nhiêu để vật chuyển động đều trên một mặt sàn ngang. Biết hệ số ma sát trượt của vật và sàn là 0,4.

Lời giải:

Để vật chuyển động đều thì F = Fms = μN = μP = 0,4.20 = 8 N

Hy vọng với những kiến thức về lực ma sát trượt là gì và công thức tính lực ma sát trượt giúp các bạn có thể áp dụng vào làm bài tập đơn giản và chính xác