Trả lời nhanh
Có lợi: ma sát giữa lốp và mặt đường giúp xe bắt đầu chuyển động, rẽ, phanh và dừng lại an toàn; lốp có rãnh, đường nhám làm tăng ma sát. Có hại: ma sát làm mòn lốp, má phanh, xích, các chi tiết động cơ, sinh nhiệt và tốn nhiên liệu; trời mưa đường trơn thì ma sát giảm, xe dễ trượt.
Nhắc nhanh: lực ma sát là gì?
Lực ma sát xuất hiện ở chỗ tiếp xúc giữa hai vật khi chúng trượt, lăn hoặc có xu hướng trượt trên nhau. Lực này luôn cản lại chuyển động hoặc xu hướng chuyển động của vật.
- Ma sát trượt: xuất hiện khi vật trượt trên bề mặt, ví dụ bánh xe bị bó cứng khi phanh gấp.
- Ma sát lăn: xuất hiện khi vật lăn, ví dụ bánh xe lăn trên đường.
- Ma sát nghỉ: giữ vật đứng yên khi có lực kéo hoặc đẩy, ví dụ xe đỗ trên dốc nhẹ không bị tuột.
Lực ma sát phụ thuộc vào độ nhám của hai bề mặt và độ lớn lực ép vuông góc lên bề mặt. Mặt càng nhám, vật càng nặng thì ma sát càng lớn.
Ví dụ lực ma sát có lợi trong giao thông
- Xe bắt đầu chuyển động được. Khi bánh sau quay, ma sát nghỉ giữa lốp và mặt đường đẩy xe về phía trước. Nếu đường quá trơn (băng, bùn), bánh quay tại chỗ mà xe không tiến được.
- Phanh xe. Má phanh ép vào đĩa (hoặc vành) tạo ma sát làm bánh quay chậm lại; ma sát giữa lốp và đường làm xe dừng. Không có ma sát thì xe không thể dừng đúng chỗ.
- Rẽ và đi qua khúc cua. Ma sát nghỉ giữa lốp và đường giữ xe không văng ra ngoài khi đổi hướng.
- Người đi bộ. Đế giày có ma sát với mặt đường giúp ta bước đi mà không bị trượt ngã; vì vậy vỉa hè, cầu thang thường làm mặt nhám.
- Xe đỗ trên dốc. Ma sát nghỉ cùng việc kéo phanh tay giữ xe đứng yên.
Cách làm tăng ma sát có lợi: làm lốp có hoa lốp, rãnh sâu; dùng cao su cho má phanh; rải cát, muối lên đường băng giá; làm mặt đường nhám; lắp xích chống trượt cho bánh xe ở vùng tuyết.
Ví dụ lực ma sát có hại (tác hại của lực ma sát)
- Mòn lốp và má phanh. Bề mặt cọ xát liên tục bị bào mòn, phải thay định kỳ, tốn kém.
- Mòn xích, líp, ổ trục. Xe đạp, xe máy lâu ngày không tra dầu sẽ kêu, nặng, khó đạp.
- Tốn nhiên liệu. Một phần năng lượng của động cơ phải dùng để thắng ma sát giữa pit-tông và xi lanh, giữa các bánh răng, nên hiệu suất giảm.
- Sinh nhiệt. Phanh liên tục khi xuống dốc dài làm má phanh nóng lên, hiệu quả phanh giảm, thậm chí cháy khét.
- Cản trở chuyển động của xe. Ma sát lăn và lực cản không khí làm xe đã tắt máy chạy chậm dần rồi dừng.
Cách làm giảm ma sát có hại: tra dầu mỡ vào xích, trục bánh xe; dùng ổ bi, ổ lăn thay cho ma sát trượt; giữ bề mặt chi tiết máy nhẵn; bơm lốp đủ căng để giảm ma sát lăn.
Bảng so sánh nhanh
| Tình huống | Ma sát | Biện pháp |
|---|---|---|
| Phanh xe | Có lợi | Dùng má phanh cao su, lốp có hoa |
| Đường trơn do mưa, dầu loang | Quá nhỏ, gây nguy hiểm | Giảm tốc độ, tăng khoảng cách an toàn |
| Xích xe đạp khô, rỉ | Có hại | Tra dầu mỡ |
| Lốp mòn trơn | Giảm ma sát có lợi | Thay lốp mới |
| Động cơ chạy | Có hại (hao năng lượng) | Bôi trơn bằng dầu nhớt |
Vì sao trời mưa dễ xảy ra tai nạn?
Nước tạo một lớp mỏng giữa lốp và mặt đường nên ma sát giảm. Khi phanh, xe phải đi thêm một quãng đường dài hơn mới dừng, và dễ bị trượt bánh. Vì thế khi trời mưa cần đi chậm, tránh phanh gấp, giữ khoảng cách xa hơn với xe phía trước.
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo nhớ: nếu ma sát giúp ta đi, dừng, giữ thì có lợi; nếu làm mòn, nóng, tốn sức thì có hại.
- Lỗi 1: cho rằng ma sát chỉ có hại. Sai, không có ma sát thì xe không đi, không phanh được.
- Lỗi 2: nghĩ ma sát chỉ xuất hiện khi vật chuyển động. Ma sát nghỉ vẫn tồn tại khi vật đứng yên.
- Lỗi 3: nói lực ma sát cùng chiều chuyển động. Thực tế lực ma sát ngược chiều chuyển động (xu hướng chuyển động) của vật. Riêng với bánh xe chủ động, ma sát nghỉ lại chính là lực đẩy xe tiến lên, nên cần phân tích kỹ.
Bài luyện tập có đáp án
Câu 1. Vì sao lốp xe máy đi đường đất, đường trơn thường có gai to, rãnh sâu?
Đáp án: Gai và rãnh làm tăng độ nhám của lốp, tăng ma sát với mặt đường nên xe bám đường tốt, ít bị trượt.
Câu 2. Hãy cho biết ma sát trong các trường hợp sau là có lợi hay có hại: (a) ma sát giữa má phanh và vành xe khi phanh; (b) ma sát giữa xích và líp xe đạp.
Đáp án: (a) có lợi vì giúp xe dừng; (b) có hại vì làm mòn, nặng xe, nên phải tra dầu.
Câu 3. Người ta thường rải cát lên đường khi có băng tuyết. Việc làm đó nhằm mục đích gì?
Đáp án: Làm tăng độ nhám của mặt đường, tăng ma sát giữa lốp (và giày dép) với đường, giúp xe không trượt và người đi lại an toàn.
Câu 4. Vì sao ổ bi được dùng trong trục bánh xe?
Đáp án: Ổ bi thay ma sát trượt bằng ma sát lăn, nhỏ hơn nhiều nên trục quay nhẹ, ít mòn và đỡ hao năng lượng.
Câu hỏi thường gặp
Tác hại của lực ma sát trong giao thông là gì?
Ma sát làm mòn lốp, má phanh, xích và các chi tiết động cơ, sinh nhiệt và làm hao nhiên liệu. Ngoài ra, ma sát lăn cũng cản trở xe chuyển động.
Lực ma sát có lợi gì cho xe cộ?
Ma sát giúp xe khởi hành, rẽ, phanh và dừng lại; giúp xe đỗ trên dốc không bị tuột và giúp người đi bộ không trượt ngã.
Làm thế nào để giảm ma sát có hại ở xe đạp, xe máy?
Tra dầu mỡ vào xích, trục bánh; dùng ổ bi; giữ chi tiết sạch, nhẵn và bơm lốp đủ căng.
Vì sao đường trơn thì dễ gây tai nạn?
Đường trơn làm lực ma sát giữa lốp và mặt đường giảm, xe phanh khó dừng, quãng đường phanh dài hơn và dễ bị trượt bánh.