Static and kinetic friction example | Forces and Newton's laws of motion | Physics | Khan Academy

Tôi có khối gỗ với khối lượng 5 kg

chúng ta thì đang ở gần mặt đất

và hệ số ma sát tĩnh giữa
gỗ và đất là 0,60

và hệ số ma sát giữa loại gỗ này
và loại đất này là 0,55

Nó được tính toán bởi ai đó trước đây

hoặc bạn có thể tìm thấy nó trong
một vài cuốn sách

Và giả sử chúng ta đẩy về phía này
với một lực 100 N

Chuyện gì sẽ xảy ra?

Điều đầu tiên bạn có thể nhận
ra là nếu không có ma sát

nếu đây là nơi
hoàn toàn không ma sát và

không có lực cản không khí,
giả định rằng không có lực cản không khí

Với chiều này, phương ngang

chỉ có một lực ở đây với giá trị 100N

Đây hoàn toàn không cân bằng và
đó sẽ là lực ròng

bạn sẽ có một lực 100 N tác dụng lên một
khối lượng 5 kilôgam theo hướng đó

Lực = Khối lượng nhân gia tốc

gia tốc và lực là đại lượng vectơ

Nên bạn sẽ có lực chia cho khối lượng

sẽ cho bạn gia tốc 20 mét trên giây sang
bên phải

Đó là trường hợp không có ma sát

đặt trường hợp có ma sát

Vậy chúng ta sẽ giải quyết nó như thế nào

Hệ số ma sát cho ta biết

Đây là tỷ số giữa độ lớn của lực

mà tôi gọi là lực làm
vật chuyển động

Lực bạn cần tác dụng để vật này nhúc nhích

Bạn sử dụng hệ số ma sát

Nó là tỉ số giữa nó và độ lớn lực tác
động

giữa khối vật và sàn

Và độ lớn của lực tiếp xúc đó là như nhau

như lực bình thường mà mặt đất
đang tác dụng lên khối

độ lớn của lực bình thường mà mặt
đất đang tác dụng lên khối

Khi nó di chuyển

ta có thể nói rằng cái này sau đó
sẽ bằng

với lực ma sát

Vậy đây là lực thực sự vượt qua ma sát

và cái này ở đây sẽ bằng với lực ma sát

Độ lớn của lực ma sát so với lực tiếp xúc

lực tiếp xúc giữa chúng sẽ hơn lực
bình thường

Và nó khá hợp lý đấy chứ

rằng lực tác động lớn hơn

thì độ lớn giữa độ ép càng lớn

nhỏ ở cấp độ nguyên tử,
chúng thực sự dính chặt vào nhau

lực cần để di chuyển càng nhiều

hoặc lực ma sát nhiều hơn sẽ
đi ngược lại chuyển động của bạn

Và ở cả 2 trường hợp

lực ma sát đang chống lại
chuyển động của bạn

Dù cho bạn có đẩy
theo kiểu nào

có vẻ như lực ma sát đột nhiên sẽ giúp bạn

Vậy hãy nghĩ tới lực mà chúng ta cần

để vượt qua lực ma sát

Vậy lực hấp dẫn tác dụng lên khối này

sẽ là trường hấp dẫn có tốc
độ 9,8 m/s^2 nhân 5 kilôgam

9,8 m/s nhân 5 kilôgam cho 49 kilôgam
mét trên giây

Đây là lực, độ lớn của lực do trọng lực

hướng đi thẳng xuống tâm trái đất

Lực pháp tuyến sinh ra
vì vật không tăng tốc hướng xuống

Vì vậy, phải có lực hoàn toàn cân
bằng với lực hấp dẫn

Và trong ví dụ này, đó là lực pháp tuyến

Nó là 49N hướng xuống

Đó là lý do tại sao khối này không
tăng tốc lên hoặc xuống

Ta có sự dịch chuyển

độ lớn của lực làm di chuyển phải bằng
hoặc hơn của lực pháp tuyến

à, cái ở ngay đây sẽ là 49 newton

nó bằng 0.60

Hoặc ta có thể nói rằng độ l
lớn của lực di chuyển

bằng 49N nhân với hệ số

hay 49N nhân với 0.60

Nhớ rằng hệ số ma sát là không có đơn vị

Nên đơn vị ở đây vẫn là Newtons

49 nhân với .6 ra 29.4N

Vậy nó bằng 29.4N

Vậy đó là lực thắng được ma sát tĩnh

mà ta đang áp dụng

với 100N, chúng bắt đầu dịch chuyển

và ngay khi chúng ta đang ở trong
giai đoạn đó

khi vật bắt đầu dịch chuyển

lực ròng

chúng ta có 100N đi theo hướng này

và lực ma sát tĩnh theo hướng này

ta có thể vẽ ở đây để biểu diễn hướng đi

Lực ma sát tĩnh sẽ là 29.4N

và đúng như vậy khi

nó bắt đầu có một chút chuyển động

bởi vì ngay khi tôi làm vậy, nó
đột nhiên chuyển động

lực ma sát bắt đầu quan trọng,
nhưng chỉ trong khoảnh khắc đó

ta có lực ròng là 100-29.4

sang phải, lực ròng là 70.6N

trong khi nó di chuyển

Đúng chính xác lúc nó di chuyển

Vượt qua lực ma sát tĩnh, ta có lực ròng
70.6N

Lúc này, bạn chia nó cho 5 kilogram khối
lượng

Gia tốc sẽ là 14.12m/s^2

Bạn có gia tốc là 14.12m/s^2

nhưng nó chỉ xảy ra trong tích tắc đó

khối vật sẽ bắt đầu di chuyển

Khi nó bắt đầu dịch chuyển, hệ số ma sát
cần được dùng đến

Chúng tôi đã có những thứ cần thiết

và vì vậy chúng lướt qua nhau
mặc dù vẫn có lực cản

Một khi ta di chuyển nó, ta sẽ
có gia tốc đó chỉ trong giây lát

Hệ số ma sát động học phát huy tác dụng

và lực ma sát, cho rằng ta đang chuyển
động

độ lớn của lực ma sát luôn
ngược chiều chuyển động

lực pháp tuyến là 49N

Ta có thể nhân cả 2 vế cho 49

Ta lấy 49N nhân 0.55 ra 26.95N

Đó là lực ma sát. Độ lớn

sẽ ngược với chuyển động

Ngay khi ta dịch chuyển nó hướng này,
lực ma sát

sẽ theo hướng này

Ngay khi ta dịch chuyển nó, ví dụ là 100N

lực ròng sẽ là bao nhiêu? Tôi có 100N
tác dụng hướng này

tôi có 26.95 hướng này

Với vectors, tôi không cần phải vẽ nó

Tôi có thể vẽ tất cả các đuôi của chúng
bắt đầu từ tâm khối lượng của

vật. Tôi có thể vẽ nó ở bất cứ đâu, miễn
là nó tác dụng lên khối vật

Nếu muốn chính xác, ta hiển thị nó dựa
vào khối lượng

Ta có thể xem tất cả các nguyên tử này
như một đối tượng tập thể

Lực ròng bây giờ là?

Ta có 100N về bên phải và 26.95
về bên trái

100 chia cho 26.95

100N sẽ hướng sang phải

26.95N - lực ma sát sẽ sang trái để cản

nghĩa là lực ròng sẽ là 73.05

Ngay khi nó chuyển động, ta có lực ròng
bên phải là 73.05N

Đó là lực ròng tác dụng qua bên phải

Nó sẽ tăng tốc nhanh như thế nào?

73,05 chia cho khối lượng, chia cho 5 kg
kết quả là 14,61

Gia tốc chuyển động sẽ
là 14,61 m/s bình phương

sang bên phải

Tôi muốn đảm bảo bạn hiểu phần này

Ta luôn có đủ lực để làm vật di chuyển

nhưng ngay khi nó bắt đầu di chuyển

ta phải vượt qua ma sát

gia tốc ta sẽ chậm hơn

bởi vì ta phải vượt qua ma sát

một khi ta chuyển động rồi

ví dụ chúng ta áp dụng một
lực không đổi ở đây

thì đột nhiên, lực ma sát kể từ lúc đó

Ta sử dụng hệ số ma sát động học

Một khi nó di chuyển, lực ròng sẽ trở nên
lớn hơn theo hướng bên phải bởi vì

Lực ma sát sẽ giảm đi
khi nó bắt đầu chuyển động

Lực ma sát giảm xuống một chút còn 26,95 N

Ta đang tăng tốc sang phải với tốc độ
nhanh hơn một chút 14,61 m/s^2

Ngay khi bạn di chuyển nó, nó sẽ tăng tốc
với tốc độ 14,1 m/s^2

nhưng chỉ trong một khoảnh khắc nhỏ
khi nó bắt đầu di chuyển

Bạn sẽ đi về bên phải với
gia tốc không đổi