Hệ số ma sát giữa các vật liệu

Câu hỏi: Hệ số ma sát giữa các vật liệu

Câu trả lời:

Hệ số ma sát không phải là một đại lượng đơn nhất, nó biểu thị tỷ số giữa lực ma sát giữa hai vật với lực tác dụng lên chúng đồng thời. Hệ số ma sát phụ thuộc vào vật liệu làm vật đó; ví dụ, băng trên thép có hệ số ma sát thấp (hai vật liệu có thể trượt dễ dàng trên bề mặt của nhau), cao su trên mặt đường có hệ số ma sát cao (hai vật liệu không thể dễ dàng trượt trên bề mặt của nhau). Hệ số ma sát có thể dao động từ 0 đến giá trị lớn hơn 1 trong điều kiện tốt, lốp xe trượt trên bê tông có thể tạo ra hệ số ma sát là 1,7.

Lực ma sát luôn có xu hướng chống lại chuyển động (đối với ma sát động) hoặc xu hướng chuyển động (đối với ma sát nghỉ) giữa hai bề mặt tiếp xúc. Ví dụ, một tảng đá trượt trên băng đã chịu ma sát động làm nó chậm lại. Như một ví dụ về lực ma sát chống lại xu hướng chuyển động của một vật thể, các bánh xe ô tô đang tăng tốc chịu ma sát theo hướng chuyển tiếp; không có nó bánh xe sẽ trượt về phía sau. Lưu ý rằng trong trường hợp này, lực ma sát không chống lại hướng của xe, mà chống lại xu hướng trượt của lốp xe trên đường.

Hệ số ma sát là một đại lượng thực nghiệm; nó được xác định trong quá trình giải chứ không phải từ tính toán. Bề mặt gồ ghề có khả năng tạo ra giá trị cao hơn cho hệ số ma sát. Hầu hết các vật liệu khô kết hợp lại cho hệ số ma sát trong khoảng từ 0,3 đến 0,7. Các giá trị ngoài phạm vi này rất hiếm, nhưng Teflon có thể có hệ số ma sát thấp tới 0,04. Hệ số ma sát hợp lệ không chỉ xuất hiện trong trường hợp bay lên từ trường. Cao su trên các bề mặt tiếp xúc khác thường có hệ số ma sát nằm trong khoảng từ 1,0 đến 2,0.

Xem thêm bài viết hay:  Bài 52 trang 32 SGK Đại Số 10 nâng cao – Giải Toán 10

Một số hệ số ma sát

Vật chất

phần còn lại ma sát

Ma sát trượt

Làm khô và sạch

Làm khô và sạch

bôi trơn

Nhôm

0,61

0,47

Nhôm

1,5

Màu vàng

2,5

bạch kim

3

Bạc

1,5

gốm sứ alumin

0,004 (ướt)

BAM (Hợp kim gốm AlMgB14)

0,04 – 0,05

0,02

Thau

0,35-0,51

0,19

0,44

Băng nhóm

1,05

0,29

Băng nhóm

0,85

0,21

Bê tông

Đầu tiên

0,3 (ướt)

0,6-0,85

0,45-0,75 (ướt)

Bê tông

0,62

Đồng

0,68

Đồng

0,53

0,36

Kính đeo

0,9-1

0,4

Chất lỏng hoạt dịch khớp của con người

0,01

0,003

Đá

0,02-0,09

Polyethene

0,2

0,2

PTFE (Teflon)

0,04

0,04

0,04

Thép

0,03

Thép

0,04 – 0,2

0,04

0,04

Thép

0,74 – 0,80

0,16

0,42-0,62

Gỗ

0,2–0,6

0,2 (ướt)

Gỗ

0,25–0,5

0,2 (ướt)

Trong những điều kiện nhất định, một số vật liệu có hệ số ma sát rất thấp. Ví dụ than chì (nhiệt phân bậc cao) có hệ số ma sát nhỏ hơn 0,01. Loại này được gọi là siêu mịn.

Hãy cùng trường THCS Ngô Thì Nhậm tìm hiểu xem lực ma sát tốt hay xấu cho bạn nhé!

Ma sát có ích hay có hại?

1) Ma sát có ích và cách làm tăng ma sát: Ma sát giữa bánh xe với mặt đường, giữa đế giày với mặt đất, ma sát khi ta cầm một vật là ma sát có lợi. Tăng ma sát bằng cách tăng lực ép, tăng độ nhám bề mặt tiếp xúc (xẻ nhiều rãnh ở lốp, đế giày, nhám trên đường trơn trượt)

2) Ma sát có hại và cách giảm ma sát: Ma sát ở trục bánh xe, trục động cơ, ma sát khi vật chuyển động… là ma sát có hại. Để giảm ma sát, tăng độ nhẵn của mặt tiếp xúc, bôi trơn bằng mỡ, thay ma sát trượt bằng ma sát lăn (dùng ổ bi).

Ma sát của lốp ô tô

Lốp xe của bạn ảnh hưởng như thế nào đến sự an toàn của bạn khi bạn đang lái xe trên đường cao tốc? Điều gì giúp xe không bị trượt và cho phép bạn điều khiển xe khi rẽ hoặc dừng? Ma quỷ có thể làm gì ở đây?

Bề mặt lốp đóng vai trò chính trong việc tạo ma sát hay chống trơn trượt. Trong điều kiện khô ráo, lốp nhẵn sẽ tạo ra nhiều lực đẩy hơn do diện tích tiếp xúc lớn hơn làm tăng ma sát. Do đó, lốp dành cho xe đua trên đường đua có bề mặt nhẵn, không có vết khía.

Thật không may, lốp trơn tạo ra rất ít ma sát khi đường ướt vì ma sát giảm đi rất nhiều do có một lớp nước bôi trơn rất mỏng giữa mặt đường và lốp. Lốp xe có bề mặt khía sẽ tạo các rãnh để nước vắt thoát ra ngoài giúp lốp tiếp xúc trực tiếp với mặt đường. Lốp có khía có hệ số ma sát ướt và khô nằm trong khoảng từ 0,7 đến 0,4. Giá trị này nằm giữa giá trị rất lớn khi khô (0,9) và rất nhỏ khi ướt (0,1) đối với lốp trơn.

Lý thuyết ma sát cổ điển cần được sửa đổi đối với lốp xe vì cấu trúc linh hoạt của chúng và độ giãn dài của cao su. Thay vì chỉ phụ thuộc vào hệ số ma sát giữa mặt đường và lốp (hệ số này do tính chất của mặt đường và cao su của lốp quyết định). Khả năng dừng tối đa còn phụ thuộc vào độ bền của lốp với lực xé khi xe phanh gấp. Khi xe phanh gấp trên đường khô, lực ma sát sinh ra có thể lớn hơn lực cản của bề mặt lốp. Kết quả là, thay vì chỉ trượt trên đường, cao su có thể bị rách. Rõ ràng là sức mạnh chống rách sẽ phụ thuộc vào cán cũng như hình dạng của rãnh.

Trọng lượng xe phân bố không đều trên diện tích tiếp xúc với mặt đường, tạo ra các vùng áp suất cao thấp khác nhau (giống như khi bạn đi dép trên sỏi). Độ bền xé sẽ lớn hơn ở vùng áp suất cao hơn.

Hơn nữa, kích thước của vùng tiếp xúc rất quan trọng vì lực đẩy là động chứ không phải tĩnh, tức là nó thay đổi khi bánh xe lăn. Diện tích tiếp xúc càng lớn thì lực đẩy càng lớn. Do đó, cùng một tải trọng và trên cùng một bề mặt khô ráo, lốp rộng hơn sẽ có lực đẩy tốt hơn, giúp xe có khả năng dừng tốt hơn.

Khi bạn đi mua lốp xe, hãy nghĩ đến điều kiện thời tiết và chất lượng mặt đường, cũng như tốc độ bạn lái xe. Nếu lái tốt trên đường trường, bạn chỉ cần lốp có độ xẻ vừa phải. Nếu lái xe trên đường lầy lội hoặc có tuyết, bạn cần loại lốp được thiết kế cho những điều kiện này.

Những chiếc xe đua trên đường cao tốc được lắp loại lốp rộng, trơn gọi là “lốp tăng tốc”. Lốp xe đua trên đường khô có bề mặt tiếp xúc nhẵn. Lốp khía thường được sử dụng để tạo rãnh thoát nước khi chạy trên đường ướt. Vì không có khía, lốp xe đua không thể chạy trên đường ướt.

Đăng bởi: Trường THCS Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Lớp 10, Vật lý 10

Bạn thấy bài viết Hệ số ma sát giữa các vật liệu
có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Hệ số ma sát giữa các vật liệu
bên dưới để duhoc-o-canada.com có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: duhoc-o-canada.com của duhoc-o-canada.com

Chuyên mục: Giáo dục

Nhớ để nguồn bài viết này: Hệ số ma sát giữa các vật liệu
của website duhoc-o-canada.com

Viết một bình luận