Câu hỏi: Lực nào làm khối gỗ trên hình 28.1 dừng lại?
Trả lời:
Lực ma sát làm cho khối gỗ trên hình 28.1 dừng lại.
I. LỰC MA SÁT TRƯỢT
Câu hỏi: Hãy tìm thêm ví dụ về lực ma sát trượt trong khoa học và đời sống?
Trả lời:
– Một người đang trượt tuyết
– Em bé chơi cầu trượt
II. LỰC MA SÁT NGHỈ
Câu hỏi: Vì sao trong thí nghiệm này, dù có lực kéo nhưng khối gỗ vẫn đứng yên?
Trả lời:
Vì trong thí nghiệm đã xuất hiện lực ma sát nghỉ, lực kéo chưa thắng được lực ma sát nghỉ nên khối gỗ vẫn đứng yên.
Luyện tập: Hãy tưởng tượng em đẩy một hộp nặng trượt trên sàn nhà. Ban đầu, khi hộp đứng yên, em cần đẩy mạnh để hộp chuyển động. Khi hộp đã bắt đầu chuyển động, em có thể đẩy nhẹ hơn mà hộp vẫn chuyển động. Em hãy giải thích vì sao lại như vậy?
Trả lời:
– Ban đầu, khi hộp đứng yên, em cần đẩy mạnh để hộp chuyển động: vì trong trường hợp này xuất hiện lực ma sát nghỉ, ta cần tác dụng một lực lớn để thắng lực ma sát nghỉ cực đại.
– Khi hộp đã bắt đầu chuyển động, trong trường hợp này xuất hiện lực ma sát trượt, mà lực ma sát trượt nhỏ hơn lực ma sát nghỉ nên em có thể đẩy nhẹ hơn mà hộp vẫn chuyển động.
III. LỰC MA SÁT VÀ BỀ MẶT TIẾP XÚC
IV. MA SÁT VÀ CHUYỂN ĐỘNG
Câu hỏi: Hãy tìm ví dụ về lực ma sát nghỉ trong cuộc sống xung quanh em?
Trả lời:
– Lực ma sát nghỉ giúp chúng ta có thể cầm nắm được các đồ vật.
– Lực ma sát nghỉ giúp các xe cộ có thể đứng yên ở những chỗ dốc.
Luyện tập: Hãy vẽ phác thảo bàn chân đẩy vào mặt đất theo hình 28.5 Vẽ một mũi tên biểu diễn lực ma sát giúp bàn chân không bị trượt.
Trả lời:
– Vectơ lực Fms1 → do chân tác dụng lên mặt đất.
– Vectơ lực Fms2 → do đất tác dụng lên chân giúp bàn chân không bị trượt mà còn thúc đẩy chuyển động.
Vận dụng:
– Hãy lấy một ví dụ về việc ma sát giúp thúc đẩy chuyển động trong đời sống?
– Giải thích vì sao khi đi chân trần trên đường đất trơn thì rất khó đi, thậm chí không thể đi nổi?
Trả lời:
– Lực ma sát giúp ta viết phấn lên bảng được dễ dàng hơn:
– Lực ma sát giúp các hành lí nằm yên trên băng chuyền, để vận chuyển được dễ dàng hơn:
Khi đi chân trần trên đường đất trơn thì rất khó đi, thậm chí không thể đi nổi, vì:
Tác dụng qua lại giữa bề mặt tiếp xúc của chân và đất trơn bị giảm nhiều dẫn tới lực ma sát giữa chân và đất trơn bị giảm nhiều.
Vận dụng: Hãy lấy ví dụ về ảnh hưởng của lực ma sát (có lợi và có hại) trong giao thông với các trường hợp sau đây:
– Người đi bộ
– Xe đạp chuyển động trên đường
– Xe lửa (tàu hỏa) chạy trên đường ray
Trả lời:
– Ví dụ về ảnh hưởng của lực ma sát (có lợi và có hại) trong giao thông với người đi bộ:
+ Có lợi: Nhờ có lực ma sát mà người đi bộ có thể đi lại được trên đường không bị trơn trượt, ngã:
+ Có hại: Lực ma sát làm người đi bộ đi lại trên đường bị mòn đế giày dép.
– Ví dụ về ảnh hưởng của lực ma sát (có lợi và có hại) trong giao thông với xe đạp chuyển động trên đường:
+ Có lợi: Nhờ có lực ma sát mà người đi xe đạp có thể đi lại được trên đường không bị trượt, đổ.
+ Có hại: Lực ma sát làm người đi xe đạp đi lại trên đường bị mòn lốp xe.
– Ví dụ về ảnh hưởng của lực ma sát (có lợi và có hại) trong giao thông với xe lửa (tàu hỏa) chạy trên đường ray.
+ Có lợi: Nhờ có lực ma sát mà tàu hỏa có thể chạy và không bị trượt khỏi đường ray.
+ Có hại: Lực ma sát làm mòn bánh xe tàu hỏa
Tìm hiểu thêm: Khi xe đang di chuyển, người lái xe thấy có nguy hiểm phía trước. Trước khi người lái xe kịp phản ứng và đạp phanh thì xe đã di chuyển được một quãng đường nhất định. Tiếp theo quãng đường này là quãng đường phanh. Đó là quãng đường xe đi được kể từ khi người lái xe đạp phanh cho đến khi xe dừng hẳn. Quãng đường xe đi được từ khi người lái xe phát hiện nguy hiểm đến khi xe dừng hẳn chỉ phụ thuộc vào phanh xe hay còn phụ thuộc vào phản ứng của người lái xe?
Trả lời:
Quãng đường xe đi được từ khi người lái xe phát hiện nguy hiểm đến khi xe dừng hẳn phụ thuộc vào:
– phanh xe,
– phản ứng của người lái xe
– ngoài ra còn phụ thuộc vào lực cản,khối lượng của xe (mức quán tính).
V. VẬT CẢN CỦA NƯỚC
Câu hỏi: Em hãy tìm các ví dụ về vật hay con vật chuyển động nhanh trong nước nhờ có hình dạng giảm được lực cản.
Trả lời:
– Cá cờ
– Cá buồm
Thực hành:
Bước 1: Lắp các dụng cụ thành bộ như hình 28.6.
Bước 2: Kéo từ từ để xe chuyển động ổn định.
Bước 3: Ghi lại số chỉ của lực kế.
Bước 4: Cho nước vào hộp và lặp lại bước 2 và bước 3.
So sánh số chỉ của lực kế trong hai trường hợp và rút ra kết luận về lực cản do không khí và do nước tác dụng lên xe.
Trả lời:
– Các em tiến hành thí nghiệm và ghi lại kết quả:
+ Số chỉ của lực kế khi chưa cho nước vào hộp: 1,8 N.
+ Số chỉ của lực kế khi đã cho nước vào hộp: 2,0 N.
– Rút ra kết luận về lực cản do không khí và do nước tác dụng lên xe là: lực cản do nước tác dụng lên xe lớn lực cản do không khí tác dụng lên xe.
Câu hỏi: Kết quả thu được cho thấy lực cản do nước tác động vào xe lớn hơn hay nhỏ hơn lực cản do không khí tác động vào xe?
Trả lời:
Kết quả thu được cho thấy lực cản do nước tác động vào xe lớn lực cản do không khí tác động vào xe.
Tìm hiểu thêm: 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?
Trả lời:
Từ cùng một độ cao, tờ giấy bị vo tròn sẽ rơi nhanh hơn tờ giấy để phẳng vì:
+ Tờ giấy để phẳng có diện tích tiếp xúc với không khí lớn chịu lực cản không khí lớn.
+ Tờ giấy vo tròn có diện tích tiếp xúc với không khí nhỏ chịu lực cản không khí nhỏ.
Vận dụng 1: Em hãy cho biết trong các hiện tượng sau đây, ma sát có lợi hay có hại:
a. Khi đi trên sàn nhẵn mới lau ướt dễ bị ngã.
b. Bảng trơn, viết phấn không rõ chữ
Trả lời:
a. Khi đi trên sàn nhẵn mới lau ướt dễ bị ngã vì lực ma sát nghỉ giữa sàn với chân người rất nhỏ, làm người dễ trượt ngã.
Ma sát trong hiện tượng này là có lợi vì lực ma sát lúc này có tác dụng giữ người không bị ngã.
b. Bảng trơn, viết phấn không rõ chữ vì bảng trơn thì phấn dễ trượt trên bảng, do đó lượng phấn bám vào bảng không nhiều, nên khi viết không rõ chữ.
Ma sát trong hiện tượng này là có lợi vì lực ma sát lúc này có tác dụng giữ phấn bám trên bảng.
Vận dụng 2: Phải làm thế nào để tăng ma sát có lợi hay giảm ma sát có hại trong các trường hợp trên? Vì sao?
Trả lời:
a. Phải đi dép có khía sâu và ấn mạnh chân xuống sàn khi đi trên sàn nhẵn mới lau ướt để tăng lực ma sát tại bề mặt tiếp xúc giữa chân với sàn nhà.
b. Cần tăng độ nhám của bảng để tăng ma sát giữa bề mặt tiếp xúc của bảng và phấn.