CƠ HỌC LÝ THUYẾT - MA SÁT

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

796
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

MA SÁT Trong tình huống này,người leo núi thích vách đá trơn nhiều hay ít ? CÒN TRONG TÌNH HUỐNG NÀY MA SÁT TRƯỢT N • • Vật đặt trên nền cân bằng: N  mg Khi lực kéo P chưa đủ lớn thì vật đứng yên ,chứng tỏ theo phương ngang phải có một lực bằng và ngược chiều với P,lực ma sát trượt tĩnh Fs: P P   Fs Fs mg • Khi P=Pgh thì vật bắt đầu chuyể động,lúc đó Fs  Fsmax • • Thực nghiệm chứng minh: Fsmax   s N • s:hệ số ma sát trượt tĩnh,không đơn vị Khi vật chuyển động,lực ma sát giảm thành...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CƠ HỌC LÝ THUYẾT - MA SÁT

MA SÁT Trong tình huống này,người leo núi thích vách đá trơn nhiều hay ít ?
CÒN TRONG TÌNH HUỐNG NÀY
MA SÁT TRƯỢT Vật đặt trên nền cân bằng: N  mg • Khi lực kéo P chưa đủ lớn thì vật đứng yên ,chứng • N tỏ theo phương ngang phải có một lực bằng và ngược chiều với P,lực ma sát trượt tĩnh Fs: P P   Fs Fs Khi P=Pgh thì vật bắt đầu chuyể động,lúc đó • mg Fs  Fsmax Fsmax   s N Thực nghiệm chứng minh: • • s:hệ số ma sát trượt tĩnh,không đơn vị Khi vật chuyển động,lực ma sát giảm thành Fk,ma • sát động. Fk   k N • k:hệ số ma sát trượt động,không đơn vị
Đồ thị quan hệ lực kéo P với sự biến đổi của lực ma sát max Fs gh P
Góc ma sát-nón ma sát max R:phản lực toàn phần: R  F  Ns Góc giữa N và R gọi là góc ma sát  s N R s Fsmax  s N tgs   s  N N Fsmax Khi phương của R biến thiên trong không gian tạo thành hình nón ma sát
Cách giải bài toán ma sát Tính phản lực pháp tuyến N và lực ma sát Fs • Sau đó tùy yêu cầu mà biện luận • Fs  Fsmax   s N  vật đứng yên mãi Nếu • Fs  Fsmax   s N  vật bắt đầu chuyển động Nếu • Fs  Fsmax   s N  vật bắt đầu chuyển Nếu • động,lực ma sát giảm xuống thành ma sát động Fk
Ví dụ 1:xác định góc  lớn nhất để vật nặng m (kg) bắt đầu trượt,biết hsms trượt tĩnh là s Giải Lực tác dụng:trọng lực W,phản lực N và lực ma sát F. WF N  0 Các phương trình cân bằng lực: F  0  mg sin   F  0  F  mg sin  x F  0  N  mg cos   0  N  mg cos  y F  Fsmax   s N Điều kiện để bắt đầu chuyển động:  mg.sinθ   s (mgcosθo    arctg( s )
Ví dụ 2: với giá trị nào của mo để vật nặng 100kg đứng yên trên mặt nghiêng,biết hsms trượt tĩnh giữa vật và mặt nghiêng là 0,3 Giải Gợi ý: phân tích khả năng chuyển động của vật ? Vật có thể đi lên hoặc đi xuống 1-Vật đi lên,phân tích lực: Lưu ý là bắt đầu trượt khi Fms=Fmax Các phương trình cân bằng lực: Fx  0  T  Fmax  981sin 20 o  0 (1)   0  N  981 cos 20 o  0  N  922 F y Thay N=922 vào pt (1) ta được: 9,81m o  0,3 .922  981 sin 20 o  0  m o  62 ,4 kg
Ví dụ 2: với giá trị nào của mo để vật nặng 100kg đứng yên trên mặt nghiêng,biết hsms trượt tĩnh giữa vật và mặt nghiêng là 0,3 Giải 2-Vật đi xuống,phân tích lực: Các phương trình cân bằng lực: Fx  0  T  Fmax  981sin 20 o  0 (2)   0  N  981 cos 20 o  0  N  922 F y Thay N=922 vào pt (2) ta được: (9,81) m o  0,3 .922  981 sin 20 o  0  m o  6,01kg Kết luận:mo có giá trị trong khoảng(6,01÷62,4)kg thì vật đứng yên nhưng với điều kiện ????? Hợp lực của N và Fmax phải đồng quy với T và trọng lực
MA SÁT LĂN Xét con lăn bán kính R,trọng lượng P, đựoc R kéo bởi lực Q nằm ngang,lực Q có khuynh Q hướng làm vật lăn P Lực tác dụng gồm:lực kéo Q,trọng lực P,phản lực N,lực ma sát F,ta luôn có: F N Q  F; P  N Khi Q tăng, N di chuyển sang phải.Ngẫu lực (Q,F) cân bằng với ngẫu lực (P,N) k Q R Momen cản M của ngẫu lực ma sát (P,N) được gọi là momen ma sát lăn.Thực nghiệm: N P 0  M  M max  kN F M Hệ số tỷ lệ k gọi là hệ số ma sát lăn,nó có thứ nguyên là độ dài
Trong trường hợp ma sát lăn,có cả ma sát trượt,do đó điều liện cân bằng khi có ma sát lăn là: F  Fmax   s N M  M max  kN
Ví dụ: vật hình trụ trọng lượng P bán kính R nằm trên mặt nghiêng góc  so với phương ngang.Khối trụ chịu lực kéo Q hướng lên và song song vói mặt nghiêng.Biết hsms lăn và trượt là k và f.Tìm điều kiện để khối trụ: a/ Đứng yên trên mặt nghiêng b/ Lăn không trượt lên phía trên Q R O 
Giải: hợp lực tác dụng lên vật bao gồm P,Q,N lực ma sát Fms và momen ma sát M. Để khối trụ cân bằng trên mặt nghiêng thì: (P,Q,N,M,Fms)  0 Phân tích bài toán!!! Để vật không lăn không trượt xuống ta có hình a, còn lăn không trượt lên ứng với hình b y y N N Q Q M O M O R R x x P A P M Fms A Fms   b) a)
y Giải: trường hợp a:vật không lăn N không trượt xuống. Q M O R Điều kiện là gì ???? x P Fms  Fmax   s N Fms A M  M max  kN  a) Các phương trình cần thỏa mản:  F  0  Q  Psin  F  0  F  Psin  Q x ms ms  F  0  N  Pcos  0  N  Pcos y  M  0  PRsin  QR  M  0  M  PRsin  QR A Fms  fN (1) M  kN (2)
y N Q M O R x P Fms A  a) Thay vào phương trình (1) và (2) ta được Psin  Q  f .Pcos  Q  P(sinα  fcosα ) k PRsin  QR  k .Pcos  Q  P(sinα  cosα ) R Thông thường thì (k/R)
Giải: trường hợp b:vật lăn không trượt lên y Điều kiện là gì ??? N Q M O R Fms  Fmax   s N x P A M  M max  kN M Fms  Các phương trình cần thỏa mản: b)  F  0  Q  Psin  F  0  F  Q  Psin x ms ms  F  0  N  Pcos  0  N  Pcos y  M  0  PRsin  QR  M  0  M  QR  PRsin A Fms  fN (3) M  kN (4)
y Thay vào phương trình (3) và (4) ta được N Q Q M O Q  Psin  f .Pcos   fcos  sin R P x P A Q k QR  PRsin  k .Pcos   sin  cos M P R Fms  Kết luận: b) k Q sin  cos   fcos  sin R P Điều này dễ dàng nhận ra vì (k/R)
Bài tập 1: Với P bằng bao nhiêu để không co sự trượt nào xảy ra? P=93,8N
Bài tập 2: Với P bằng bao nhiêu để có thể làm chuyển động thanh dài 14ft,nặng 150lb,biết hsms trượt tĩnh như nhau là 0,4 tại A và B