Lực ma sát là gì? Tìm hiểu về các loại lực ma sát phổ biến nhất hiện nay

Lực ma sát là lực cản trở chuyển động của vật này so với vật khác. Lực ma sát là kết quả của lực hút điện từ giữa các hạt tích điện trong bề mặt tiếp xúc. Vậy để có thể hiểu rõ hơn về lực ma sát là gì? Các bạn hãy theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!

Định nghĩa lực ma sát

Ma sát là gì?

Ma sát là lực cản xuất hiện giữa các bề mặt vật chất. Lực ma sát chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. Hay với một cách nói khác, lực ma sát là lực cản trở chuyển động của một vật, tạo ra từ những vật tiếp xúc.

Lực ma sát là gì?

Lực ma sát chuyển hóa động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặt thành dạng năng lượng khác. Nguyên nhân là do va chạm giữa các phân tử của 2 bề mặt gây ra chuyển động nhiệt. Hoặc có thể là thế năng dự trữ trong sự biến dạng của bề mặt. Hay đó chính là sự chuyển động của các electron được tích lũy 1 phần thành điện năng hoặc quang năng.

Lực ma sát trượt

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

Đặc điểm của lực 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.

Công thức: Fmst = µt N

Trong đó:

• Fmst: Độ lớn của lực ma sát trượt (N)
• µt: Hệ số ma sát trượt
• N: Độ lớn áp lực (N)

Lực ma sát nghỉ

Lực ma sát nghỉ được xuất hiện ở hai vật tiếp xúc với nhau do bề mặt tiếp xúc tác dụng lên vật khi có ngoại lực. Từ đó giúp cho vật đứng yên nhất định trên bề mặt của 1 vật khác. Ngoại lực hoặc bề mặt tiếp xúc tác dụng sẽ làm vật có xu hướng chuyển động.

Đặc điểm của lực ma sát nghỉ:

• Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc.
• Phương: Song song với bề mặt tiếp xúc.
• Chiều: Ngược chiều với lực của ngoại lực.

Lực ma sát nghỉ cực đại

Ta có:

• Fmsn max: Lực ma sát cực đại (N)
• µn: Hệ số ma sát nghỉ
• µt: Hệ số ma sát trượt

Lưu ý: Khi có nhiều lực tác dụng lên vật thì Ft chính là độ lớn của hợp lực của ngoại lực. Cùng ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc.

Lực ma sát lăn

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. có đặc điểm như lực ma sát trượt.

Lực nội ma sát của chất lỏng

Lực nội ma sát của chất lỏng là lực cản trở giữa những lớp chuyển động của một chất lỏng. Nó còn có tên gọi khác là lực nhớt.
Chất lỏng càng nhớt thì càng có độ đặc. Ví dụ mật ong sẽ có lực ma sát nhớt lớn hơn nhiều so với nước.

Công thức tính lực ma sát nhớt:

Trong đó:

• μ: Hệ số ma sát nhớt hay độ nhớt của chất lỏng.
• dv: Vận tốc chuyển động của lớp chất lưu chuyển (m/s)
• dz: Quãng đường chuyển động của lớp chất lưu chuyển (m)
• ∇S: Diện tích của hai lớp chất lỏng sát nhau (m^2)

Vai trò lực ma sát

• Lực ma sát có vai trò cố định các vật thể trong không gian. Từ đó ứng dụng vào trong rất nhiều công việc trong cuộc sống. Ví dụ như cố định đinh trên tường, con người có thể cầm nắm các vật thể.
• Lực ma sát giúp những vật di chuyển không bị trượt. Trường hợp lực ma sát quá nhỏ sẽ khiến người di chuyển có thể bị trượt ngã.
• Tuy nhiên, lực ma sát cũng có thể gây ra 1 số bất lợi. Cụ thể như việc phát sinh nhiệt và bào mòn bộ phận chuyển động. Từ đó khiến các bộ phận thiết bị hao mòn trong thời gian dài sử dụng.

Ứng dụng lực ma sát

• Ứng dụng hiệu quả trong các lĩnh vực kỹ thuật như đánh bóng, sơn mài…
• Có thể vận dụng để giảm tốc độ của các phương tiện giao thông khi di chuyển.
• Nhiệt năng của ma sát dùng làm công cụ đánh lửa thời cổ đại.

Cách làm giảm ma sát?

• Chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn. Từ đó giảm sự bào mòn.
• Làm giảm ma sát tĩnh.
• Thay đổi bề mặt vật liệu hoặc chất liệu. Thay đổi bề mặt sẽ giúp giảm ma sát.

Lời kết

Bài viết đã chỉ ra những kiến thức cơ bản nhất về lực ma sát, khái niệm lực ma sát là gì, các loại lực ma sát. Hy vọng rằng với những kiến thức về lực ma sát do chúng tôi cung cấp sẽ giúp bạn có được nhiều thông tin và ứng dụng thú vị.