Một mô hình cho ma sát động học
Công thức ma sát động học
Hệ số ma sát động học được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp “mu” (μ), với ký hiệu phụ là “k”. Động năng ma sát bằng μk lần lực tác dụng lên vật. Nó được thể hiện bằng Niutơn (N). Phương trình ma sát động học có thể được viết dưới dạng:
Lực ma sát động học = (hệ số ma sát động học) (lực pháp tuyến)
Ở đâu,
- F k = lực ma sát động học
- μ k = hệ số ma sát động học
- η = lực bình thường (chữ cái Hy Lạp “eta”)
Các loại ma sát
Có hai loại ma sát chính được đề cập trong các điểm dưới đây.
- Ma sát tĩnh
- Ma sát động học.
Ma sát tĩnh là hiện tượng xuất hiện giữa hai vật không chuyển động đối với nhau. Trong chất lỏng, ma sát là lực cản giữa các lớp chuyển động của chất lỏng hay còn gọi là độ nhớt. Bây giờ lấy hai vật rắn chuyển động, đây được gọi là chuyển động hoặc ma sát động học do chuyển động của nó.
Ma sát này là một phần cụ thể của lực vuông góc tác dụng giữa hai vật. Hệ số ma sát xác định phần mà lần lượt được xác định thông qua các thí nghiệm. Lực không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và không thay đổi cho dù hai vật chuyển động với tốc độ như thế nào. Trong khi ngược lại, ma sát tĩnh là thứ ảnh hưởng đến các vật thể đứng yên. Lực ma sát là lực cản lại chuyển động khi hai vật tiếp xúc nhau. Nếu bạn nhìn vào bề mặt của tất cả các vật thể, có những vết lồi và đường gờ nhỏ. Các đỉnh và thung lũng cực nhỏ đó bắt vào nhau khi hai vật thể chuyển động qua nhau. Tất nhiên, có những lực khác hoạt động như liên kết hóa học và tương tác điện.
Các ứng dụng của ma sát động học
- Ma sát cũng đóng một vai trò rất lớn trong các sự việc xảy ra hàng ngày như trong khi cọ xát của hai vật thể xảy ra. Chuyển động kết quả chuyển thành nhiệt và do đó dẫn đến hỏa hoạn trong một số trường hợp.
- Nó cũng là nguyên nhân dẫn đến hao mòn và đó là lý do tại sao chúng ta cần dầu để bôi trơn các chi tiết máy, vì nó làm giảm ma sát.
- Khi hai vật cọ xát vào nhau, lực ma sát chuyển hóa thành nhiệt năng, trong một số ít trường hợp làm phát sinh cháy
- Ma sát động là nguyên nhân gây ra sự hao mòn của các chi tiết máy, do đó việc bôi trơn các chi tiết máy bằng dầu là rất quan trọng.
Sự khác biệt giữa ma sát tĩnh và ma sát động là gì?
| Ma sát tĩnh | Ma sát động học |
| Ma sát tĩnh là ma sát giữa hai hoặc nhiều vật không chuyển động đối với nhau | Động năng ma sát là ma sát giữa hai hoặc nhiều vật chuyển động đối với nhau. |
| Độ lớn của ma sát tĩnh lớn hơn do giá trị của hệ số của nó lớn hơn | Độ lớn của ma sát động học tương đối nhỏ hơn do hệ số của nó có giá trị thấp |
| Phương trình biểu diễn ma sát tĩnh được cho bởi
Fs=μsη |
Phương trình biểu diễn ma sát động học được cho bởi
Fk=μkη |
Các câu hỏi thường gặp về ma sát động học
Một người đàn ông đẩy chiếc hộp lớn có khối lượng 75,0 kg trên mặt sàn. Hệ số ma sát động là μk = 0,520. Người lao động tác dụng một lực 400,0 N về phía trước. Độ lớn của lực ma sát là bao nhiêu?
Trên một mặt phẳng, lực pháp tuyến của một vật có thể được tìm thấy bằng công thức
η = mg (1)
Bằng cách thay giá trị của η vào phương trình F k = μ k η, chúng ta nhận được
F k = (0,520) (75,0kg) (9,80m / s 2 ) = 382,2N
Trong câu hỏi trên, hãy tính lực tịnh tiến của hộp?
Lực thuần tác dụng lên vật là tổng của tất cả các lực tác dụng lên vật. Trong trường hợp này, các lực tác dụng lên cơ thể là lực do người tác dụng và động năng ma sát tác dụng ngược chiều. Nếu coi chuyển động tịnh tiến là dương thì lực thuần được tính như sau:
F net = F công nhân – F K
Thay các giá trị trong phương trình trên, chúng ta nhận được
F net = 400 N – 382,2 N = 17,8 N
Xem thêm:
