Lực ma sát trượt là gì? Công thức tính lực ma sát trượt

Ngày nay mọi người hay nghe thấy những cái tên như là: lực ma sát trượt, lực ma sát nghỉ, lực ma sát lăn,… Nhưng hầu như mọi người đề chưa có cái nhìn chính xác và khái quát nhất về các lực trên. Bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ rõ hơn về một trong số các lực trên: Lực ma sát trượt. Vậy lực ma sát trượt là gì? Công thức tính lực ma sát trượt? Ưu và nhược điểm của lực ma sát trượt ra sao?

1. Lực ma sát là gì?

Lực ma sát là một loại lực cản, nó xuất hiện khi hai bề mặt của vật tiếp xúc với nhau, và lực này có tác dụng nhằm chống lại xu hướng thay đổi vị trí  giữa hai bề mặt. Lực ma sát có thể giúp chuyển hóa động năng của chuyển động tương đối giữa hai bề mặt thành những dạng năng lượng khác nhau như: nhiệt năng, điện năng,…

Lực ma sát có thể được chia thành ba loại chính:

• Lực ma sát trượt.
• Lực ma sát nghỉ.
• Lực ma sát lăn.

2. Lực ma sát trượt là gì?

Lực ma sát trượt là lực ma sát sinh ra khi có một vật chuyển động trượt trên một bề mặt, và bề mặt đó sẽ tác dụng ngược trở lại vật ngay tại điểm tiếp xúc một lực ma sát trượt gây cản trở chuyển động của vật. Chẳng hạn như khi chơi cầu trượt thì tại vị trí tiếp xúc với cầu trượt sẽ sinh ra lực ma sát trượt gây cản trở chuyển động trượt xuống của chúng ta.

3. Công thức tính lực ma sát trượt là gì?

Công thức tính lực ma sát trượt: Fmst = μ­t.N

Giải thích ký hiệu:

• Fmst là độ lớn lực ma sát trượt (đơn vị N)
• μt là hệ số ma sát trượt
• N là độ lớn phản lực (áp lực) tại điểm tiếp xúc với bề mặt (đơn vị N)

4. Đặc điểm của vectơ và độ lớn lực ma sát trượt

Vectơ lực ma sát trượt có các đặc điểm sau:

• Điểm đặt của vectơ lên vật ngay tại với bề mặt tiếp xúc của vật và mặt phẳng.
• Vectơ lực ma sát trượt có phương song song với bề mặt tiếp xúc.
• Vectơ lực ma sát trượt có chiều ngược với chiều vật đang chuyển động.

Với mục “Công thức tính lực ma sát trượt là gì?”, ta dễ dàng thấy được độ lớn lực ma sát trượt có đặc điểm:

• Không phụ thuộc vào tiết diện tiếp xúc và tốc độ di chuyển của vật.
• Tỷ lệ với độ lớn của áp lực (phản lực) tác dụng lên vật.
• Phụ thuộc nhiều vào vật liệu và tình trạng của hai bề mặt tiếp xúc.

5. Ưu điểm và nhược điểm của lực ma sát

Một vai trò quan trọng của lực ma sát là có thể giúp cố định vật trong không gian. Từ đó, nó được con người ứng dụng linh hoạt vào trong cuộc sống. Chẳng hạn như việc con người có thể cầm nắm các vật, chiếc đinh có thể được cố định trên tường là một trong những ứng dụng của lực này.

Vai trò thứ hai phải kể đến đó là lực ma sát trượt giúp các vật di chuyển không bị trượt đi. Trong trường hợp lực ma sát rất gần với 0 có thể khiến cho các vật dễ bị trượt ngã. Ví dụ như việc xây dựng mặt đường nhám sẽ giúp giảm sự trơn trượt, hạn chế tai nạn giao thông hơn so với việc làm một chiếc đường trơn.

Lực ma sát cũng từng được con người nguyên thủy ứng dụng trong việc tạo ra lửa bằng cách đánh đá,…

Tuy nhiên, lực này sẽ khiến cho các vật bị mài mòn theo thời gian sử dụng do trong quá trình bị ma sát sẽ sinh ra nhiệt năng, từ đó là các vật bị mòn đi.

6. Những cách giúp hạn chế ma sát

Bên cạnh những lợi ích, vai trò như trên lực ma sát cũng có rất nhiều hạn chế. Do đó, con người cần có những biện pháp nhằm làm giảm, khắc phục những hạn chế đó. Chẳng hạn như:

• Chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn: Như đã nói ở trên thì lực ma sát có thể khiến vật bị mài mòn sau thời gian dài sử dụng. Để hạn chế được nhược điểm này của lực ma sát trượt, con người sẽ cố gắng chuyển lực ma sát trượt thành ma sát lăn thông qua các ổ bi, con lăn,…
• Thay đổi bề mặt tiếp xúc: Việc thay đổi bề mặt sẽ giúp cho vật dễ di chuyển hơn. Việc sử dụng các chất bôi trơn như dầu, nhớt,… giữa những bề mặt rắn sẽ giúp làm giảm hệ số ma sát từ đó giúp giảm độ lớn của lực ma sát.
• Thay đổi trọng lượng của vật: Việc thay đổi trọng lượng của vật sẽ ảnh hưởng đến áp lực tiếp xúc giữa vật và bề mặt. Cụ thể việc tăng trọng lượng của vật sẽ làm tăng áp lực tiếp xúc, và ngược lại giảm trọng lượng của vật sẽ giúp áp lực tiếp xúc giảm đi. Trong trường hợp muốn giảm ma sát thì người ta sẽ lựa chọn việc giảm trọng lượng của vật.

Hi vọng thông qua bài viết trên, Vimi.com.vn đã hỗ trợ bạn đọc hiểu hơn về lực ma sát trượt, biết được công thức tính lực ma sát trượt là gì? Các hạn chế của lực ma sát mà ta hay thấy trong cuộc sống cũng như các giải pháp khắc phục điều đó. Chúng tôi rất mong nhận được các ý kiến góp ý đến từ bạn đọc để hoàn thiện bài viết của mình hơn.