Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 13: Lực ma sát - Lê Hữu Hiếu

BÀI 13: LỰC MA SÁT 
Môn: Vật lý , lớp 10 
Giáo viên: Lê Hữu Hiếu 
Mail: lehieuhtk@gmail.com 
Điện thoại: 01296636888 
Đơn vị công tác: Trường THPT Huỳnh Thúc Kháng 
Số 62, đường Lê Hồng Phong, phường Hưng Bình, 
thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An 
Giấy phép bài dự thi: CC – BY - SA 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUỸ LAWRENCES.TING Cuộc thi Thiết kế bài giảng e-Learning lần thứ 4 
MA SÁT LÀM MÒN LỐP XE 
MA SÁT CẢN TRỞ CHYỂN ĐỘNG 
TRỤC CỦA ĐỘNG CƠ 
Ô TÔ KHÓ DI CHUYỂN TRÊN BĂNG TUYẾT 
NGƯỜI ĐI BỘ DỄ TRƯỢT NGÃ KHI ĐƯỜNG TRƠN 
Chương II: Động lực học chất điểm 
BÀI 13: LỰC MA SÁT 
Chương II: Động lực học chất điểm 
BÀI 13: LỰC MA SÁT 
I. LỰC MA SÁT TRƯỢT 
 1. Đo độ lớn lực ma sát trượt như thế nào ? 
 2. Độ lớn lực ma sát trượt phụ thuộc những yếu tố nào ? 
 3. Hệ số ma sát trượt 
 4. Công thức của lực ma sát trượt 
II. LỰC MA SÁT LĂN 
III. LỰC MA SÁT NGHỈ 
 1. Thế nào là lực ma sát nghỉ ? 
 2. Những đặc điểm của lực ma sát nghỉ 
 3. Vai trò của lực ma sát nghỉ 
IV. MỘT SỐ KIẾN THỨC THAM KHẢO THÊM VỀ LỰC MA SÁT 
I. LỰC MA SÁT TRƯỢT 
 - Lực ma sát trượt xuất hiện khi nào ? Xuất hiện ở đâu ? 
 - Lực ma sát trượt có phương và chiều như thế nào ? 
 - Làm thế nào để đo lực ma sát trượt ? 
 - Độ lớn lực ma sát trượt phụ thuộc vào yếu tố nào ? 
 Quiz 
Click the Quiz button to edit this object 
 Ở trung học cơ sở ta đã biết , khi một vật chuyển động trượt trên bề mặt, thì bề mặt tác dụng lên vật (tại chỗ tiếp xúc) một lực ma sát trượt cản trở chuyển động trượt của vật trên bề mặt đó. 
 Chính vì vậy, sau khi được đẩy đi cuốn sách chịu tác dụng cản trở của lực ma sát trượt do mặt bàn gây ra nên sau đó sẽ dừng lại. 
Làm thế nào để đo độ lớn lực ma sát trượt ? 
v 
F ms 
 Quiz 
Click the Quiz button to edit this object 
 Quiz 
Click the Quiz button to edit this object 
 Độ lớn ma sát trượt phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố sau: 
Áp lực của vật lên bề mặt tiếp xúc. 
Diện tích tiếp xúc 
Tình trạng bề mặt tiếp xúc. 
Tính chất của mặt tiếp xúc. 
Tốc độ chuyển động của vật. 
Độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật khi trượt trên các bề mặt có tính chất khác nhau thì khác nhau. 
Kéo vật trượt đều trên các bề mặt có tính chất khác nhau. 
Kéo vật trượt đều với tốc độ lớn 
Tốc độ chuyển động khác nhau nhưng độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật như nhau. 
Kéo vật trượt đều với tốc độ nhỏ 
 Quiz 
Click the Quiz button to edit this object 
 * Độ lớn ma sát trượt tỉ lệ với áp lực của vật lên bề mặt tiếp xúc. 
Nếu gọi hệ số ma sát trượt là µ t thì ta có: 
Trong đó: F mst là độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật 
 N là độ lớn áp lực vật tác dụng lên mặt tiếp xúc 
* µ t phụ thuộc vào bản chất hai mặt tiếp xúc và tình trạng bề mặt 
Vật liệu 
µ t 
Gỗ trên gỗ 
0,2 
Thép trên thép 
0,57 
Nhôm trên thép 
0,47 
Kim loại trên kim loại 
0,07 
Nước đá trên nước đá 
0,03 
Cao su trên bê tông khô 
0,7 
Cao su trên bê tông ướt 
0,5 
Thuỷ tinh trên thuỷ tinh 
0,4 
Biểu thức tính độ lớn lực ma sát trượt là: F mst = µ t N 
Chú ý : 
N’ = N 
N = Pcos α 
N = P 
N = P – Fsin α 
I. Lực ma sát trượt 
Điều kiện xuất hiện: Khi vật trượt trên bề mặt của vật khác. 
Tác dụng: Cản trở chuyển động trượt của vật. 
Điểm đặt: Đặt lên vật, nằm trong mặt phẳng tiếp xúc. 
Phương ,chiều: Cùng phương, ngược chiều chuyển động của vật so với 
 mặt tiếp xúc. 
5. Độ lớn: F mst = µ t .N 
 Trong đó N là độ lớn áp lực của vật lên mặt tiếp xúc. 
 µ t là hệ số ma sát trượt phụ thuộc bản chất mặt tiếp xúc và 
 tình trạng bề mặt tiếp xúc. 
II. LỰC MA SÁT LĂN 
 Quiz 
Click the Quiz button to edit this object 
II. Lực ma sát lăn 
Xuất hiện khi vật lăn trên bề mặt của vật khác, tại chỗ tiếp xúc của hai vật 
Tác dụng: Cản trở chuyển động lăn của vật ( lực ma sát lăn ngược hướng 
chuyển động) 
3. Độ lớn tỉ lệ với áp lực: F msl = µ l .N 
 Trong đó N là độ lớn áp lực của vật lên mặt tiếp xúc. 
 µ l là hệ số ma sát lăn phụ thuộc bản chất mặt tiếp xúc và tình trạng 
 bề mặt tiếp xúc. 
4. Hệ số ma sát lăn µ l bé hơn nhiều so với hệ số ma sát trượt µ t 
III. LỰC MA SÁT NGHỈ 
F msn 
F k 
F k 
F msn 
 Quiz 
Click the Quiz button to edit this object 
III. Lực ma sát nghỉ 
Xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng lên vật có xu hướng làm vật chuyển động theo 
 mặt tiếp xúc nhưng chưa đủ thắng lực ma sát để làm vật chuyển động. 
2. Có giá nằm trong mặt phẳng tiếp xúc giữa hai vật . 
3. Lực ma sát nghỉ cân bằng với ngoại lực theo phương tiếp tuyến mặt tiếp xúc 
4. Độ lớn ma sát nghỉ cực đại tỉ lệ với áp lực : F msn = F x ≤ F msn max = µ n .N 
 Trong đó N là độ lớn áp lực của vật lên mặt tiếp xúc. 
 µ n là hệ số ma sát nghỉ phụ thuộc bản chất mặt tiếp xúc và tình trạng bề mặt tiếp xúc. 
 F x là thành phần ngoại lực theo phương mặt phẳng tiếp xúc. 
F x 
F k 
F y 
P 
N 
F msn 
IV . VAI TRÒ CỦA MA SÁT TRONG ĐỜI SỐNG 
Ma sát trượt: 
* Lợi ích của ma sát trượt: 
 - Khi hãm phanh, lực ma sát trượt giữa má phanh 
với bánh xe giúp bánh xe quay chậm lại. 
 - Khi phanh gấp có thể xuất hiện ma sát trượt giữa 
 bánh xe với mặt đường làm xe nhanh chóng dừng lại. 
 - Ma sát trượt còn có ích trong việc mài nhẵn các 
 bề mặt kim loại , gỗ . . . 
 - Ma sát trượt còn gây ra hiện tượng tỏa nhiệt ở mặt 
tiếp xúc nên có thể ứng dụng để đánh lửa hay hàn kim loại. 
* Tác hại của ma sát trượt: 
 Làm mòn pittong, gây tỏa nhiệt trong động cơ; khi phanh 
 xe không đúng cách có thể gây cháy phanh Để giảm tác 
 hại của ma sát trượt trong xi lanh động cơ thì người ta phải 
bôi trơn động cơ bằng dầu mỡ công nghiệp. 
2. Ma sát lăn: 
 Lực ma sát lăn nhỏ hơn lực ma sát trượt nên khi cần giảm ma sát thì người ta chuyển thành ma sát lăn bằng 
cách dùng bánh xe, ổ bi . 
3. Ma sát nghỉ: 
 Ma sát nghỉ đóng vai trò lực phát động trong chuyển động đi bộ của con người, xe cộ nhờ ma sát nghỉ giữ các vật đứng yên, dây cua roa hoạt động, băng chuyền chuyển được các vật đi 
NỘI DUNG TRỌNG TÂM CỦA BÀI HỌC 
* Lực ma sát trượt: 
 - Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt 
 - Có hướng ngược hướng của vận tốc 
 - Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của áp lực 
 - Hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực gọi là hệ số ma sát trượt. Hệ số ma sát trượt phụ thuộc và vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc và được dùng để tính lực ma sát trượt. 
 - Công thức: F mst = µ t N 
* Lực ma sát lăn: 
 - Xuất hiện ở chỗ tiếp xúc của vật với bề mặt mà vật lăn trên đó để cản trở chuyển động lăn. 
 - Độ lớn ma sát lăn rất nhỏ so với ma sát trượt 
* Lực ma sát nghỉ: 
 - Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật với bề mặt để giữ cho vật đứng yên trên bề mặt đó khi vật bị một lực tác dụng song song với bề mặt tiếp xúc 
 - Có độ lớn cực đại, lực ma sát nghỉ cực đại lớn hơn ma sát trượt. 
VIDEO THAM KHẢO THÊM VỀ MA SÁT 
NẾU KHÔNG CÓ MA SÁT 
THÍ NGHIỆM MA SÁT PHỤ THUỘC BẢN CHẤT MẶT TIẾP XÚC 
 Quiz 
Click the Quiz button to edit this object 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 Sách giáo khoa vật lý 10 ban KHTN 
 Video thí nghiệm tải từ thuvienvatly.com 
 Các video thực tế được biên tập lại từ các video tải về ở youtobe.com