Bài giảng Cơ học lý thuyết - Tĩnh học: Chương 6 - ĐH Công nghiệp TP.HCM

Bài giảng "Cơ học lý thuyết - Tĩnh học - Chương 6: Ma sát" cung cấp cho người học các kiến thức: Lợi ích của ma sát, định nghĩa, phân loại ma sát, ma sát khô – bản chất, ma sát tĩnh, quá trình ma sát thực tế,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ học lý thuyết - Tĩnh học: Chương 6 - ĐH Công nghiệp TP.HCM Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh Khoa Công nghệ Cơ khí CHƯƠNG VI: Ma sát Thời lượng: 3 tiết 2 Lợi ích của ma sát 3 1. Định nghĩa Ma sát là một loại lực cản xuất hiện giữa các bề mặt vật chất, chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt. Nguyên nhân ma sát là do các bề mặt tiếp xúc luôn có độ nhám vB (không tuyệt đối nhẵn) dẫn tới các gờ nhám đan kết, va chạm vào nhau gây Lực ma sát luôn có phương nên sự cản trở chuyển tiếp tuyến với các bề mặt. động tương đối giữa 2 11/04/2020 bề mặt. 4 2. Phân loại ma sát 11/04/2020 5 2. Phân loại ma sát Giữa 2 vật mới chỉ có xu hướng chuyển động Hai vật đã chuyển động tương đối nhưng vẫn ở tương đối so với nhau trạng thái cân bằng tương đối 6 2. Phân loại ma sát 11/04/2020 7 3. Ma sát khô – bản chất ΔNn, N – áp lực, tổng áp lực ΔFn, F – lực ma sát, tổng lực ma sát 8 3. Ma sát khô – bản chất 11/04/2020 4. Ma sát nghỉ (tĩnh) Fs – Giới hạn ma sát nghỉ [N] N – áp lực (tổng áp lực) [N] ϕs – góc ma sát nghỉ [rad] μs – hệ số ma sát nghỉ giữa các cặp bề mặt  Được đo Fs   s N bằng thực nghiệm  Fs  s  arctan    arctan   s  [–] N 9 10 4. Ma sát nghỉ (tĩnh) 11 4. Ma sát nghỉ (tĩnh) Cặp bề mặt vật liệu Hệ số ma sát nghỉ Kim loại trên băng 0.03 ÷ 0.05 Gỗ trên gỗ 0.3 ÷ 0.7 Da trên gỗ 0.2 ÷ 0.5 Da trên kim loại 0.3 ÷ 0.6 Nhôm trên nhôm 1.1 ÷ 1.7 Kim loại trên kim loại 0.15 ÷ 0.6 Kim loại trên gỗ 0.2 ÷ 0.6 Kim loại trên đá 0.3 ÷ 0.7 Đá trên đá 0.4 ÷ 0.7 Đất trên đất 0.2 ÷ 1 Cao su trên bê tông 0.6 ÷ 0.9 11/04/2020 12 5. Ma sát động Fk – Giới hạn ma sát động [N] Fk  k N N – áp lực (tổng áp lực) [N] F  k  arctan  k   arctan   k  ϕk – góc ma sát động [rad] N μk – hệ số ma sát động giữa các cặp bề mặt  Được đo bằng thực nghiệm [–] 6. Quá trình ma sát thực tế 13 P1 P2 • Khi lực đẩy P nẩy sinh từ giá trị 0 và tăng dần nhưng nhỏ hơn giới hạn ma sát tĩnh (P < Fs) thì xuất hiện lực ma sát F cũng nhỏ hơn giới hạn ma sát tĩnh (F < Fs) và có giá trị bằng với lực đẩy P thì vật vẫn ở trạng thái cân bằng (F = P) • Khi lực đẩy P bằng với giá trị giới hạn ma sát tĩnh (P = Fs) thì lực ma sát F cũng đạt giá trị lớn nhất để có thể duy trì cân bằng của vật (F = P = Fs) • Khi lực đẩy vượt qua giá trị giới hạn ma sát tĩnh nhưng nhỏ hơn 1 giá trị P1 (Fs < P < P1) thì lực ma sát F giảm dần giá trị từ giới hạn ma sát tĩnh về giới hạn ma sát động (Fk < F < Fs), vật bắt đầu chuyển động • Khi lực đẩy P tăng dần từ giá trị P1 đến 1 giá trị P2 (P1 < P < P2) thì lực ma sát F duy trì ở giới hạn ma sát động (F = Fk), vật duy trì chuyển động. • Khi lực đẩy P lớn hơn giá trị P2 (vật bắt đầu chuyển động nhanh) thì lực ma sát F giảm dần (F < Fk) 14 7. Định luật Coulumb trong mặt phẳng F   s N – Vật đứng yên F   s N – Vật chuẩn bị chuyển động 11/04/2020 F  k N – Vật chuyển động 15 7. Định luật Coulumb trong mặt phẳng 11/04/2020 16 8. Định luật Coulumb trong không gi ...