Cộng đồng chia sẻ tri thức Lib24.vn

Chủ đề 9: Tính lực ma sát, hệ số ma sát

Gửi bởi: Phạm Thọ Thái Dương 11 tháng 3 2020 lúc 14:31:18


Phương pháp giải:

- Lực ma sát gồm 3 loại thường gặp:

   + Ma sát trượt: Fmst = μt.N

   + Ma sát nghỉ: Fmsn = Ft ( Ft là ngoại lực hoặc thành phần ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc)

    Fmsn max = μn N (μn > μt)

   + Ma sát lăn: Fmsl = μl.N

- Các bước giải bài tập:

   + Phân tích lực

   + Áp dụng định luật II Newton để viết phương trình tính độ lớn của các lực

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một ô tô khối lượng 1,5 tấn chuyển động thẳng đều trên đờng. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là 0,08. Tính lực làm cản trở chuyển động của xe trên mặt đường (bỏ qua lực cản không khí)

Hướng dẫn:

Lực làm cản trở chuyển động của xe trên mặt đường là lực ma sát

Fmsl = μl.N = μl.mg = 0,08. 1500.9,8 = 1176 N

Bài 2: Một vật khối lượng m = 1 kg được kéo chuyển động trượt theo phương nằm ngang bởi lực F→ hợp với phương ngang một góc 30°. Độ lớn F = 2 N. Sau khi bắt đầu chuyển động được 2s, vật đi được quãng đường 1,66 m. Cho g = 10 m/s2. Tính hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn

Hướng dẫn:

Chọn chiều dương như hình vẽ, gốc thời gian là lúc vật bắt đầu chuyển động

Áp dụng định luật II Newton:

   Fms + P→ + N→ + F1 + F2 = m.a→

Chiếu phương trình lên chiều dương phương ngang, ta có:

- Fms + F2 = ma     (1)

Chiếu phương trình lên chiều dương phương thẳng đứng, ta có:

N + F1 = P

⇒ N = mg – F.sin30°

⇒ phương trình (1) trở thành: - μ( mg - F.sin30° ) + F.cos30° = ma     (2)

Lại có:

Thay vào phương trình (2):

- μ(1.10 - 2.sin30°) + 2.cos30° = 1.0,83

⇒ μ = 0,1

Bài 3: Một toa tàu có khối lượng m = 80 tấn chuyển động thẳng đều dưới tác dụng của lực kéo F = 6.104 N. Xác định lực ma sát và hệ số ma sát giữa toa tàu với mặt đường

Hướng dẫn:

Tàu chuyển động thẳng đều ⇒ Fms cân bằng với F→

⇒ Fms = 6.104 N = μmg

Bài 4: Một đầu máy tạo ra một lực kéo để kéo một toa xe có khối lượng m = 3 tấn chuyển động với gia tốc a = 0,2 m/s2. Biết hệ số ma sát giữa toa xe với mặt đường là k = 0,02. Hãy xác định lực kéo của đầu máy. Cho g = 9,8 m/s2

Hướng dẫn:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của toa xe

Áp dụng định luật II Newton:

   Fms + P→ + N→ + F→ = m.a→

Chiếu phường trình trên lên chiều dương ta có:

F – Fms = ma

⇒ F = ma + kmg = 3.103.(0,2 + 0,02.9,8) = 117,6 N

Bài 5: Một xe lăn khi đẩy bằng lực F = 20 N nằm ngang thì xe chuyển động thẳng đều. Khi chất lên xe thêm một kiện hàng khối lượng 20 kg nữa thì phải tác dụng lực F' = 60N nằm ngang xe mới chuyển động thẳng đều. Tìm hệ số ma sát giữa bánh xe với mặt đường. Cho g = 10 m/s2

Hướng dẫn:

Xe chuyển động thẳng đều:

⇒ Fms = F

    + Khi chưa chất hàng lên:

        μmg = F     (1)

    + Khi chất thêm hàng:

        μ(m+20)g = F'

⇒ 60m = 20m + 400

⇒ m = 10 kg

Thay vào (1) ⇒ μ.10.10 = 20 ⇒ μ = 0,2


Được cập nhật: 23 tháng 3 lúc 3:01:52 | Lượt xem: 535