Hướng dẫn thí nghiệm về ma sát tĩnh và ma sát động
Chủ đề thí nghiệm: Ma sát tĩnh và ma sát động
Mục tiêu của thí nghiệm:
– Hiểu biết về lực ma sát tĩnh
– Hiểu về lực ma sát động
Dụng cụ và vật liệu: Máy đo lực, thanh nhỏ.
Lý thuyết cơ bản:
Lực ma sát
Ma sát là lực cản tác dụng giữa các bề mặt của các vật thể tiếp xúc với nhau. Trong chủ đề này, ma sát được nghiên cứu liên quan đến lực ma sát tác dụng giữa hai bề mặt rắn tiếp xúc với nhau.
Lực ma sát tác dụng lên một vật đang chuyển động luôn ngược chiều với chiều chuyển động của vật đó.
Có hai loại ma sát: ma sát tĩnh (f <sub>s</sub> ) và ma sát động (f<sub> k</sub> ). Ma sát tĩnh tác dụng khi vật vẫn đang chuyển động, trong khi ma sát động tác dụng khi vật đang chuyển động. Nếu bạn đẩy một cái bàn nhưng nó vẫn đang di chuyển, lực ma sát tác dụng lên cái bàn đứng yên là ma sát tĩnh. Ngược lại, khi cái bàn đang chuyển động, lực ma sát tác dụng lên cái bàn là ma sát động.
Lực ma sát tĩnh
Ma sát tĩnh là lực ma sát tác dụng lên bề mặt của các vật thể tiếp xúc với nhau khi các vật thể đó không chuyển động.
f s = μ s N
Định luật thứ nhất của Newton phát biểu rằng một vật ở trạng thái nghỉ nếu tổng lực tác dụng lên nó (lực tổng hợp) bằng không.
ΣF x = 0
F – f s = 0
F = f s
Khi một vật sắp chuyển động (vật vẫn đang đứng yên), lực ma sát tĩnh cực đại bằng với lực đẩy hoặc lực kéo.
Lực ma sát động
Ma sát động là lực ma sát tác dụng lên bề mặt của các vật thể tiếp xúc với nhau khi các vật thể đang chuyển động.
f k = μ k N
Định luật thứ nhất của Newton phát biểu rằng một vật chuyển động với vận tốc không đổi nếu tổng lực tác dụng lên nó (lực tổng hợp) bằng không.
F – f k = 0
F = f k
Khi một vật chuyển động với vận tốc không đổi, độ lớn của lực ma sát động bằng với độ lớn của lực đẩy hoặc lực kéo.
Các bước thí nghiệm:
1. Đặt khối gỗ lên một mặt phẳng.
2. Kết nối máy đo lực với khối.
3. Kéo máy đo lực cho đến khi khối vật sắp di chuyển.
4. Đọc giá trị độ lớn của lực do máy đo lực chỉ ra và ghi lại vào cột lực ma sát tĩnh.
5. Kéo máy đo lực cho đến khi khối lượng vật chuyển động với tốc độ không đổi.
6. Đọc giá trị độ lớn của lực do máy đo lực chỉ ra và ghi lại vào cột lực ma sát động.
7. Lặp lại thí nghiệm 3 lần.
Dữ liệu và phân tích dữ liệu:
-
Không
Lực ma sát tĩnh (f s )
Lực ma sát động (f k )
1
2
3
Trung bình cộng
Hãy trả lời các câu hỏi sau:
Lực ma sát tĩnh hay lực ma sát động lớn hơn? Tại sao?
Sự kết luận
Hãy nêu kết luận của bạn.
