Ngay cả trong những năm học, ở lớp bảy hay lớp tám, mỗi người đều được làm quen với một khái niệm mới về vật lý động lực học - ma sát. Tuy nhiên, nhiều người khi đã trưởng thành lại quên mất ma sát là gì và lực này hoạt động như thế nào. Hãy cố gắng hiểu chủ đề này.
Định nghĩa khái niệm
Ma sát là một hiện tượng có ý nghĩa sau: khi hai vật thể tiếp xúc với nhau, tại nơi tiếp xúc của chúng sẽ tạo ra một lực tương tác đặc biệt, ngăn cản các vật thể tiếp tục chuyển động tương đối với nhau. Rõ ràng là có thể tính được giá trị tương tác của các cơ quan này. Lực ma sát đặc trưng cho tương tác này một cách định lượng. Nếu ma sát xảy ra giữa các vật cứng (ví dụ: tương tác của sách với giá sách hoặc quả táo với bàn) thì tương tác này được gọi là ma sát khô.
Cần hiểu rằng ma sát là lực có bản chất điện từ. Điều này có nghĩa là nguyên nhân của lực này là sự tương tác giữa các phần tử tạo nên vật thể này hoặc vật thể kia.
Ma sát là gì?
Do sự đa dạng của các mặt hàng tồn tại trong thế giới của chúng ta, bạn có thểxác định rằng mỗi người trong số họ có cấu trúc riêng của nó và có các thuộc tính riêng. Điều này có nghĩa là sự tương tác giữa các mặt hàng khác nhau sẽ khác nhau. Để có sự hiểu biết đúng đắn về bản chất và giải pháp có thẩm quyền của nhiều vấn đề trong vật lý, thông thường có điều kiện phân tách ba loại ma sát. Vì vậy, hãy phân tích từng cái riêng biệt:
- Ma sát thứ nhất là ma sát tĩnh xảy ra khi không có chuyển động tương đối của hai vật. Chúng ta có thể thấy các ví dụ về anh ta ở khắp mọi nơi, bởi vì lực tạo ra bởi lực ma sát này giữ cho các vật thể ở trạng thái cân bằng. Ví dụ: hàng hóa trên băng chuyền chuyển động, đinh đóng vào tường hoặc người đứng trên sàn.
- Ma sát trượt có điều kiện là ma sát thứ hai. Giá trị của độ trượt được xác định như sau: khi một lực tác dụng lên vật ở trạng thái cân bằng lớn hơn lực ma sát tĩnh thì lực ma sát trượt bắt đầu tác dụng và vật chuyển động.
- Và cuối cùng, ma sát lăn, giải thích sự tương tác của hai vật thể, một vật lăn trên bề mặt vật thể kia. Sự khác biệt về ma sát lăn và trượt được giải thích là do với bất kỳ chuyển động nào, các vùng của cơ thể bị dịch chuyển dọc theo chiều dài của bề mặt tiếp xúc, và thay vì các liên kết giữa các phân tử bị phá vỡ, các liên kết mới được hình thành. Và trong trường hợp khi bánh xe lăn mà không bị trượt, các liên kết phân tử sẽ đứt nhanh hơn nhiều khi các phần bánh xe được nâng lên so với khi trượt. Hóa ra lực ma sát lăn nhỏ hơn lực trượt.
Ma sát có thể được sử dụng ở đâu và như thế nào?
Ma sát làmột hiện tượng không thể thay thế được, nếu không có hiện tượng này chúng ta sẽ không thể làm những việc cơ bản: đi, ngồi hoặc đơn giản là cầm đồ vật trong tay. Do đó, đừng đánh giá thấp tầm quan trọng của sự xích mích. Như nhà vật lý người Pháp Guillaume đã nói: "Nếu không có ma sát, Trái đất của chúng ta sẽ không có một vết nhám nào, nó sẽ giống như một giọt chất lỏng."
Có lẽ ví dụ tốt nhất mô tả chính xác nhất lực ma sát là hoạt động của bánh xe. Ngay cả trong thời cổ đại, người ta đã nhận thấy rằng lực ma sát lăn nhỏ hơn nhiều so với lực ma sát trượt. Chính những lợi ích không thể phủ nhận của lực ma sát lăn đã khiến người ta đặt những khúc gỗ hay con lăn để di chuyển những vật nặng và cồng kềnh. Theo thời gian, con người đã nâng cao kiến thức về các đặc tính kỳ diệu của lực ma sát lăn, quan sát chuyển động của các vật thể dưới tác dụng của lực ma sát, và cuối cùng đã phát minh ra bánh xe! Trong thế giới hiện đại, không thể tưởng tượng cuộc sống mà không có những bộ phận không thể thay thế này, bởi vì bánh xe là "động cơ" thứ hai của bất kỳ phương tiện giao thông nào!
Cách tính giá trị của lực ma sát?
Giống như bất kỳ lực nào khác, lực ma sát có giá trị nguyên. Để xác định chính xác lực cần thiết cho chuyển động hoặc các dạng công việc khác, cần phải tính lực ma sát tĩnh. Ví dụ, các kỹ sư thường làm điều này khi họ xây dựng nhà máy hoặc phát minh ra các thiết bị mới. Tuy nhiên, ngay cả những học sinh bình thường cũng phải đối mặt với một số công việc cần thiết phải tính lực ma sát. Vì vậy, để đếm nógiá trị, bạn chỉ cần sử dụng một công thức đơn giản: Fma sát=KN, trong đó k là hệ số ma sát. Giá trị của tất cả các hệ số luôn phụ thuộc vào bề mặt của vật thể mà vật thể chuyển động hoặc tương tác. "N" trong công thức của chúng tôi có nghĩa là phản lực của giá đỡ trên cơ thể. Nó phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng của cơ thể tiếp xúc với bề mặt của giá đỡ.
Tính giá trị của lực trong bài toán
Giả sử một vật khối lượng m=3 kg nằm trên một tấm ván nằm ngang. Hệ số ma sát giữa tấm gỗ và thân là 0,3 Làm thế nào để tìm giá trị của lực ma sát? Rất đơn giản, tất cả những gì bạn cần làm là thêm các giá trị của chúng tôi vào công thức. Bạn chỉ cần tính rằng N trong trường hợp này bằng trọng lượng của cơ thể (theo định luật 3 Newton). Vậy, lực mong muốn là (mg)k=(3 kg10 m / s2)0, 3=9 H.
