Giải bài 4 trang 93 – Bài 20 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Một xe ô tô đang chạy trên đường lát bê tông với vận tốc \( {{v}_{0}}=100\text{ km/h} \) thì hãm lại. Hãy tính quãng đường ngắn nhất mà ô tô có thể đi cho tới lúc dừng lại trong hai trường hợp :
a) Đường khô, hệ số ma sát trượt giữa lốp xe với mặt đường là \( {{\mu }_{t}}=0,7 . \)
b) Đường ướt \( {{\mu }_{t}}=0,5. \)
Quãng đường ngắn nhất ứng với trường hợp phanh tới mức bánh xe trượt tuyệt đối cho tới lúc dừng.
Áp dụng định luật II: \( a=-\dfrac{{{F}_{mst}}}{m}=-\dfrac{{{\mu }_{t}}.mg}{m}=-{{\mu }_{t}}.g \)
và \( s=\dfrac{-v_{0}^{2}}{2a}=\dfrac{-v_{0}^{2}}{2\left( {{\mu }_{t}}g \right)}=\dfrac{v_{0}^{2}}{2{{\mu }_{t}}g} \)
\( \begin{align} & a)\text{ s=}\dfrac{{{\left( \dfrac{100}{3,6} \right)}^{2}}}{2.0,7.9,81}\approx 56,2\text{ }\left( m \right) \\ & b\text{) s=}\dfrac{{{\left( \dfrac{100}{3,6} \right)}^{2}}}{2.0,5.9,81}\approx 78,8\text{ }\left( m \right) \\ \end{align} \)
Ghi nhớ :
* Lực ma sát trượt:
- Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt;
- Có hướng ngược với hướng của vận tốc;
- Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của áp lực;
- Hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực gọi là hệ số ma sát trượt. Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc và được dùng để tính lực ma sát trượt.
- Công thức : \( {{F}_{mst}}={{\mu }_{t}}N \)
* Lực ma sát lăn:
- Xuất hiện ở chỗ tiếp xúc của vật với bề mặt mà vật lăn trên đó để cản trở chuyển động lăn;
- Rất nhỏ so với ma sát trượt.
* Lực ma sát nghỉ:
- Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật với bề mặt để giữ cho vật đứng yên trên bề mặt đó khi vật bị một lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc;
- Có độ lớn cực đại; lực ma sát nghỉ cực đại lớn hơn ma sát trượt.