Lực ma sát nghỉ là lực ma sát tác dụng lên mặt tiếp xúc của vật, ngăn không cho vật chuyển động trên một bề mặt, khi vật chịu tác dụng của lực song song với bề mặt (Hình 18, 10, khi lực tác dụng có độ lớn đạt tới một giá trị nhất định thì vật bắt đầu chuyển động.

Hình 18.1

Ở lớp 6 ta đã biết, lực ma sát trợt là lực ma sát cản trở vật trượt trên bề mặt tiếp xúc (Hình 18.3).

Hình 18.3

Các thí nghiệm dưới đây sẽ giúp các em tìm hiểu thêm một số đặc điểm của lực ma sát trượt.

a. Đặc điểm của lực ma sát trượt

– Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi vật chuyển động trượt trên một bề mặt.

– Lực ma sát trượt có hướng ngược hướng với vận tốc, làm cản trở chuyển động của vật.

b. Công thức của lực ma sát trượt

– Hệ số ma sát trượt

+ Tỉ số giữa độ lớn của lực ma sát trượt Fms và áp lực N gọi là hệ số ma sát trượt, kí hiệu là \(\mu \).

+ Hệ số \(\mu \) phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc [xem Bảng 18.3]

Bảng 18.3. Hệ số ma sát trượt (gần đúng) của một số cặp vật liệu 

– Công thức tính lực ma sát trượt: F_ms = \(\mu \).N

+ Trong các điều kiện cùng áp lực N, thì lực ma sát nghỉ tác dụng vào các vật lăn, nhỏ hơn lực ma sát trượt tác dụng lên các vật trượt rất nhiều.

Một người đi xe đạp có khối lượng tổng cộng m = 86 kg đang chuyến công trên đường nằm Ingang với vận tốc v = 4 m/s. Nếu người đi xe ngang đạp và hãm phanh để giữ không cho các bánh xe quay, xe trượt đi một đoạn đường 2 m thì chừng lại.

1. Lực nào đã gây ra gia tốc cho xe? Tính lực này.

2. Tính hệ số ma sát trượt giữa mặt đường và lốp xe? Lấy g = 10 m/s²

Giải

Khi tính lực và gia tốc, ta coi người + xe là chất điểm

1. Gia tốc của chuyển động được tính bằng công thức:

\(a = \frac{{v_2^2 – v_1^2}}{{2s}} = \frac{{0 – 16}}{{2.2}} =  – 4m/{s^2}\)

Lực gây ra gia tốc này là lực ma sát trượt của mặt đường tác dụng lên lốp xe :

F  = m.a = 86.(-4) = -344

2. Hệ số ma sát trượt giữa lốp xe với mặt đường được tính từ công thức: 

\({F_{ms}} = \mu .N \to \mu  = \frac{{{F_{ms}}}}{N}\), vì ô tô chuyển động trên đường nằm ngang nên N = P = m.g

\( \to \mu  = \frac{{344}}{{86.10}} = 0,4\)

Trong cuộc sống lực ma sát có thể có ích, có thể có hại cần làm tăng lực ma sát khi nó có lợi và giảm lực ma sát khi nó có hại

a. Ma sát có thể có hại

– Ma sát làm mòn giày ta đi,  

– Ma sát làm mòn sên và líp của xe đạp …

– Các biện pháp làm giảm lực ma sát: Bôi trơn bằng dầu, mỡ.

b. Lực ma sát có ích

– Bảng trơn nhẵn quá không thể dùng phấn viết lên bảng được.\

– Không có ma sát giữa mặt răng của ốc và vít thì con ốc xẽ quay lỏng dần khi bị dung. Nó không còn có tác dụng ép chặt các mặt cần ép.

– Khi đánh diêm nếu không có lực ma sát đầu que diêm sẽ trượt trên mặt sườn của que diêm, không phát ra lửa.