Bài 28. LỰC MA SÁT | Khoa Học Tự Nhiên 6 | Phần 4_Chủ đề 9. Lực - Lớp 6 - Cánh Diều

Trang 142

Học xong bài học này, em có thể:

• Nêu được lực ma sát là lực tiếp xúc xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật; khái niệm về lực ma sát trượt; khái niệm về lực ma sát nghỉ.

• Sử dụng tranh, ảnh (hình vẽ, học liệu điện tử) để nêu được: Sự tương tác giữa bề mặt của hai vật tạo ra lực ma sát giữa chúng.

• Nêu được tác dụng cân trở và tác dụng thúc đẩy chuyển động của lực ma sát.

• Lấy được ví dụ về một số ảnh hưởng của lực ma sát trong an toàn giao thông đường bộ.

• Thực hiện được thí nghiệm chứng tỏ vật chịu tác dụng của lực cản khi chuyến động trong nước.

Đẩy để một khối gỗ trượt trên mặt bàn. Cho dù được đẩy rất mạnh, sau khi buông tay, khối gỗ vẫn chuyển động chậm dần rồi dừng lại. Các vật chuyển động khác như xe máy, ô tô cũng tương tự, nếu bị tắt động cơ, chúng cũng chuyển động chậm dần rồi dừng lại.

Khi đẩy hoặc kéo vật này chuyển động trên bề mặt của vật kia, giữa hai vật xuất hiện lực ma sát chống lại sự chuyển động đó. Trong những trường hợp như thế, lực ma sát cản trở chuyển động.

Hình 28.1. Sau khi rời tay người đẩy, khối gỗ chuyển động một đoạn trên bản, rồi dừng lại

Trong một số trường hợp khác, lực ma sát lại có thể giúp thúc đẩy chuyển động.

I. LỰC MA SÁT TRƯỢT

Một người đi xe đạp, muốn đi chậm lại, người đó bóp nhẹ phanh (thẳng) xe. Lực xuất hiện do má phanh ép sát vào vành xe, cản trở chuyển động của bánh xe được gọi là lực ma sát trượt.

Hình 28.2. Xe đạp đang được phanh

Trang 143

II. LỰC MA SÁT NGHỈ

Một khối gỗ được đặt trên bàn. Móc lực kế vào khối gỗ rồi kéo từ từ lực kế theo phương ngang (hình 28.3). Đọc số chỉ của lực kế.

Hình 28.3. Thí nghiệm về lực ma sát

Ban đầu, khi lực kéo nhỏ, khối gỗ chưa chuyển động, vì giữa khối gỗ và mặt bàn có lực ma sát giữ cho khối gỗ không chuyển động. Lực ma sát này được gọi là lực ma sát nghỉ. Số đo của nó là số chỉ của lực kế.

Khi lực kéo tăng thêm mà khối gỗ vẫn chưa chuyển động thì lực ma sát nghỉ cũng tăng. Khi lực kéo đạt đến một giá trị xác định thì khối gỗ bắt đầu trượt. Lúc đó, lực ma sát nghĩ có số đo lớn nhất.

Lúc khối gỗ đã trượt, lực ma sát giữa nó và mặt bàn là lực ma sát trượt.

Trang 144

III. LỰC MA SÁT VÀ BỀ MẶT TIẾP XÚC

Bề mặt một tấm kim loại rất nhẫn khi nhìn bằng mắt thường (hình 28.5a) nhưng qua kính hiển vi có thể thấy gồ ghề với các chỗ lồi lõm rất nhỏ đan xen nhau (hình 28.5b).

Hình 28.5. Ảnh chụp bề mặt kim loại: a) Không qua kính hiển vi, b) Qua kinh hiển vi

Khi hai bề mặt như vậy áp sát vào nhau, các chỗ lồi lõm này tác dụng lực lên nhau, gây ra lực ma sát giữa hai bề mặt. Nói cách khác, tương tác giữa hai bề mặt tiếp xúc tạo nên ma sát giữa chúng.

IV. MA SÁT VÀ VÀ CHUYỂN ĐỘNG

Trong cuộc sống, ma sát có thể cản trở nhưng cũng có thể giúp thúc đẩy chuyển động. Tuỳ theo từng trường hợp, người ta dùng các cách khác nhau để tăng, giảm ma sát cho phù hợp.

1. Làm giảm ma sát

Trong nhiều trường hợp, do cản trở chuyển động, ma sát có thể gây hại. Khi đó, người ta phải tìm cách giảm ma sát. Giữa các bộ phận bằng kim loại chuyển động trong động cơ có lực ma sát rất lớn cản trở chuyển động. Dầu, mỡ được cho vào giữa các bộ phận này để làm giảm ma sát, giúp động cơ hoạt động tốt hơn và làm giảm hao mòn bề mặt các bộ phận. Để làm giảm ma sát, người ta còn dùng nhiều cách khác nhau, ví dụ có thể dùng vòng bi để thay chuyển động trượt bằng chuyển động lăn,...

Trang 145

2. Làm tăng ma sát

Ma sát đóng vai trò quan trọng trong thế giới tự nhiên và cuộc sống, góp phần giúp cho thế giới tự nhiên diễn ra như ta đang thấy. Thậm chí, nếu không có ma sát, con người không thể đứng, ngồi, đi bộ,...; ô tô, xe máy không thể chuyển động trên đường. Theo nghĩa này, ma sát không chỉ cản trở chuyển động mà trong nhiều trường hợp ma sát còn giúp thúc đẩy chuyển động. Khi đó, người ta cần tìm cách làm tăng ma sát. Ví dụ, khi đi bộ trên đường trơn cần phải tăng ma sát giữa chân và mặt đường.

Tìm hiểu thêm

Ma sát giúp con người đi bộ như thế nào?

Khi bước về phía trước một bước, người đi bộ nhắc một bàn chân lên khỏi mặt đất, trong khi bàn chân kia đấy vào mặt đất, về phía sau (hình 28.6). Khi đó, giữa mặt đất và bàn chân xuất hiện lực ma sát giúp bàn chân không bị trượt về phía sau, nhờ đó mà người dịch chuyển về phía trước. Đó là cách ma sát giúp chúng ta đi bộ hằng ngày. Cũng nhờ có ma sát mà khi chuyển động, bánh xe của ô tô, xe máy không bị trượt trên mặt đường.

Hình 28.6. Ảnh chụp bước chân của người đang đi bộ

Hãy vẽ phác thảo bàn chân đấy vào mặt đất theo hình 28.6. Về một mũi tên biểu diễn lực ma sát giúp bàn chân không bị trượt.

Em có biết

Nếu có một lớp rất mỏng dầu hoặc mỡ giữa hai bề mặt tiếp xúc nhau, những phần lồi lõm sẽ bị đẩy ra xa nhau hơn. Khi đó, tác dụng qua lại giữa hai bề mặt giảm, làm cho lực ma sát giữa hai bề mặt giảm theo. Ví dụ, dầu, mỡ ở ổ trục bánh xe đạp làm cho xe đạp di chuyển dễ dàng hơn.

Trang 146

3. Ma sát và an toàn giao thông

Để dừng một chiếc xe đang chuyển động, người lái xe cần phanh, khi đó lực ma sát giúp xe chuyển động chậm lại và có thể dừng hẳn. Lực ma sát càng lớn thì quãng đường xe đi, kể từ khi bắt đầu phanh đến khi dừng lại, sẽ càng ngắn. Điều này có thể giúp tránh được các va chạm gây nguy hiểm cho người và xe.

Khi xe dừng đỗ trên dốc, lực ma sát góp phần giữ cho xe không bị trượt dốc.

V. LỰC CẢN CỦA NƯỚC

Lực ma sát không chỉ xuất hiện khi các vật tiếp xúc nhau mà cả khi vật chuyển động trong nước hay trong không khí.

Vật chuyển động trong nước sẽ bị nước cản trở. Các vật có hình dạng khác nhau chịu lực cản của nước không giống nhau.

Cũng như nhiều hiện tượng khác, chúng ta có thể cảm nhận được lực cản của nước bằng giác quan của mình. Ví dụ: khi học bơi, quạt tay trong nước ta sẽ cảm thấy bị cản trở nhiều hơn trên cạn.

Trang 147

Sử dụng các dụng cụ như ở hình 28.7, chúng ta cũng có thể chứng tỏ được vật chịu tác dụng của lực cản khi chuyển động trong nước.

Em có biết

Khi chuyển động trong nước, ngoài hình dạng, tốc độ của vật thay đổi thì lực cản của nước tác dụng vào vật cũng thay đổi. Lực cản của nước tác dụng lên tàu, thuyền có thể gây tác hại, cho nên người ta phải làm vỏ tàu, thuyền có dạng phù hợp để làm giảm lực cản của nước. Tuy nhiên, nhờ có lực cản của nước mà khi chèo thuyền lại có tác dung giúp đấy thuyền đi.

Trang 148

Tìm hiểu thêm

Khi một vật chuyển động trong không khí, nó sẽ đẩy không khí và không khí tác dụng lực cản vào nó. Lực cản của không khí mạnh hay yếu phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của vật.

Khi ô tô chuyển động, để giảm lực cản của không khí, người ta chế tạo thân xe ô tô có hình dạng sao cho giảm được nhiều nhất lực cản tác dụng lên nó (hình 28.8).

Hình 28.8. Hình dạng thân xe ô tô giúp giảm lực cân nhiều nhất

Em hãy thả đồng thời từ cùng một độ cao, hai tờ giấy giống hệt nhau nhưng một tờ để phẳng, một tờ bị vo tròn. Quan sát và giải thích tại sao chúng chuyển động khác nhau.