Công thức tính lực ma sát nghỉ và bài tập có lời giải chuẩn 100%

Hiện nay, có rất nhiều các bạn học sinh không nắm được lực ma sát nghỉ là gì? Công thức tính lực ma sát nghỉ như thế nào? Chính vì vậy, THPT CHUYÊN LAM SƠN sẽ chia sẻ lý thuyết và công thức tính lực ma sát nghỉ kèm theo bài tập có lời giải để các bạn cùng tham khảo nhé

Nội Dung

Lực ma sát nghỉ là gì?

Lực ma sát nghỉ giữ cho vật không trượt khi vật bị tác dụng của lực khác.

Ví dụ: Khi người đi (như hình dưới đây), bàn chân đạp vào mặt đất một lực ma sát nghỉ F_ms^→ hướng về phía sau. Theo định luật III Niu tơn, mặt đất tác dụng lại vào bàn chân một lực ma sát nghỉ F_ms^→ hướng về phía trước (như hình). Lực này đóng vai trò lực phát động làm cho người đi được.

Đặc điểm của lực ma sát nghỉ:

Lực ma sát nghỉ có hướng ngược với hướng của lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc, có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng, khi vật còn chưa chuyển động.
Khi lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc lớn hơn một giá trị nào đó thì vật sẽ trượt. Lực ma sát nghỉ có độ lớn cực đại bằng giá trị này.
Lực ma sát nghỉ cực đại lớn hơn lực ma sát trượt.

Công thức tính lực ma sát nghỉ

F_msmax = μ_n.N

Trong đó:

F_msmax: Lực ma sát nghỉ cực đại lớn
μn là hệ số ma sát nghỉ;
N là áp lực lên mặt tiếp xúc.

Tham khảo thêm: Công thức tính lực ma sát trượt và bài tập có lời giải từ A – Z

Bài tập tính lực ma sát nghỉ có lời giải

Ví dụ 1: Một vật có m=2 kg trượt không vận tốc ban đầu trên mặt phẳng nghiêng nhẵn,dài 10m, chiều cao 5 m.Lấy g=10m/s²; hệ số ma sát trên mặt phẳng nghiêng là µ₁ = 0,25

a.tính gia tốc của vật chân mặt phẳng nghiêng và vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng

b.khi xuống hết mặt phẳng nghiêng,vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang,hệ số ma sát là µ₂ = 0,5.Tính thời gian từ lúc vật bắt đầu chuyển động trên mặt phẳng ngang cho đến khi dừng hẳn

v_o = 0; s₁ = 10m; h = 5m; g = 10m/s²; µ₁ = 0,25; µ₂ = 0,5.
a/ sinα = h/s₁ = 0,5 ⇒ α = 30^o
P₁ – F_ms1= ma₁ ⇒ mgsinα – µ₁mgcosα = ma₁ ⇒ a₁ = gsinα – µ1gcosα

v_B=√2a₁S₁

b/ -F_ms2 = ma₂ ⇒ a₂ = -µ₂g

v_C2 – v_B2 = 2a₂s₂ => 0 – v_B2 = 2a₂s₂ => s2

Ví dụ 2: 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 ⇒ F_ms^→ cân bằng với F^→

⇒ F_ms = 6.104 N = μmg

Ví dụ 3: 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

Ví dụ 4: Một chiếc tủ có trọng lượng 1000 N đặt trên sàn nhà nằm ngang. Hệ số ma sát nghỉ giữa tủ và sàn là 0,6 N. Hệ số ma sát trượt là 0,50. Người ta muốn dịch chuyển tủ nên đã tác dụng vào tủ lực theo phương nằm ngang có độ lớn bằng bao nhiêu?

Lời giải

Muốn vật dịch chuyển theo phương nằm ngang thì ta cần tác dụng một lực có độ lớn lớn hơn độ lớn của lực ma sát nghỉ:

F > F_msn = μ_msn.P = 0,6.1000 = 600 N

Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi vừa chia sẻ có thể giúp các bạn nắm được công thức tính lực ma sát nghỉ để áp dụng vào làm bài tập nhanh chóng nhé