ma sat khô

Ch.7 Ma sát khô          Giới thiệu Lý thuyết Culong ma sát khô Góc ma sát Sự phân loại toán cách phân tích Hiện tượng vật lật Nêm Đinh vít Dây cáp Dây curoa phẳng(*) Ma sát ổ đĩa (*) Sự hạn chế lăn (*) ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 7.1 Giới thiệu - Ma sát (friction) tượng phổ biến tự nhiên kỹ thuật - Khi hai vật tiếp xúc với nhau, chuyển động có xu hướng chuyển động tương bề mặt tiếp xúc chúng xuất lực cản, lực gọi lực ma sát - Lực ma sát có chiều ngược với vận tốc tương đối chống lại chuyển động tương đối ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Phân loại ma sát ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 7.2 Định luật Coulomb ma sát khô Lực ma sat Xét hai vật tiếp xúc Sơ đồ vật thể tự Lực pháp tuyến ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học a Trường hợp tĩnh Nếu chuyển động tương đối hai bề mặt tiếp xúc, lực pháp tuyến N lực ma sát F thỏa mãn quan hệ sau: đó: - Fmax giá trị lớn ma sát tĩnh xuất bề mặt tiếp xúc s hệ số ma sát tĩnh ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Hệ số ma sát tĩnh số thực nghiệm phụ thuộc vào cấu tạo độ nhẵn bề mặt tiếp xúc, không phụ thuộc diện tích tiếp xúc ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học b Trường hợp trượt Lực ma sát với giá trị giới hạn nó: Phương Fmax xác định từ quan sát rằng: Fmax luôn ngược với xu hướng trượt ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học c Trường hợp chuyển động Nếu hai bề mặt tiếp xúc trượt tương nhau, lực ma sát F cho đó: - N lực pháp tuyến  k số thực nghiệm gọi hệ số ma sát động lực, thường nhỏ hệ số ma sát tĩnh Fk luôn ngược chiều trượt ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học d Thảo luận thêm ma sát Coulomb Khi áp dụng định luật Coulomb, khác Fmax Fk phải hiểu rõ: Fmax lực ma sát lớn mà tồn điều kiện tĩnh; Fk lực ma sát tồn trình trượt Khi P tăng Fmax, khối bắt đầu trượt, lực ma sát trượt giảm xuống giá trị động lực Fk Nếu P tăng nhiều nữa, F số Fk Vì vậy, hình vẽ lực F chống lại P đường nằm ngang miền động lực học 10 32 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 33 Trục vít ren vuông Một trục vít ren vuông xem có mặt cắt hình chữ nhật quấn quanh khối trụ theo dạng xoắn ốc r : bán kính trung bình ren θ gọi góc nghiêng ren (góc dẫn) ℓ : độ nâng lên ren vòng quay, gọi bước ren, l  2 r tan  34 Bài toán: Trục vít chịu tác dụng lực thẳng đứng W - -> Xác định momen M cần thiết để quay trục vít M/r 35 Chuyển động hướng lên trục vít PTCB: M momen cần thiết để gây chuyển động lên trục vit ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 36 Chuyển động xuống lên trục vít Trục vít tự hãm Xảy bỏ ngẫu lực M tác dụng  = s 37 7.7 Dây đai phẳng Lý thuyết ma sát Coulomb sử dụng để phân tích lực tác dụng vật mềm dễ uốn, dây hay dây đai, mặt có ma sát 38 Sau vài phép biến đổi: Tích phân hai vế với cận tương ứng: 39 7.8 Ma sát đĩa (ma sát ổ chặn) a.Trường hợp ổ chặn (áp suất phân bố đều) ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 40 b Ổ chặn chạy mòn (áp suất phân bố theo quy luật Hypebol) ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 41 7.9 Ma sát lăn ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 42 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 43 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 44 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 45 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 46 [...]...7.3 Góc ma sát s  tan 1 s   s là góc ma sát tĩnh Vật cân bằng ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học   s Vật ở trạng thái sắp trượt 11 Khi sự trượt xảy ra, lực ma sát là F  k N tan k  k k Là góc ma sát động lực Đối với trường hợp này nón ma sát tĩnh được thay thế bằng nón ma sát động lực nhỏ hơn, và góc ở đỉnh của nón ma sát động lực là 2k ThS.Nguyễn Hoa - BM... phân tích bài toán Bài toán ma sát có thể được phân thành 3 dạng: Dạng I Bài toán không xác định trạng thái sắp chuyển động (trạng thái cân bằng) Trong các bài toán thuộc loại này, chúng ta không biết liệu vật có cân bằng hay không Do đó phân tích phải được bắt đầu với một giả thiết về cân bằng Phương pháp phân tích 1.Giả thiết cân bằng 2.Giải các phương trình cân bằng tìm lực ma sát yêu cầu cho sự cân... 50kg trong hình (a) ban đầu nằm yên trên mặt phẳng ngang Hãy xác định lực ma sát giữa khối hộp và sàn khi P = 150N ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 14 Ví dụ 2: Cơ hệ trong hình có thể cân bằng tĩnh ở vị trí như hình vẽ không? Thanh đồng chất AB khối lượng 500kg và khối lượng của hộp C là 300kg Ma sát tại A là không đáng kể, và hệ số ma sát tĩnh tại hai mặt tiếp xúc còn lại là 0,4 600 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ... toán này không cần phải giả thiết cân bằng – một vật thể đã được biết trong trạng thái sắp trượt là cân bằng theo định nghĩa.) Phương pháp phân tích 1 Đặt F  Fmax  s N tại bề mặt trên đó sự trượt sắp xảy ra Hãy chắc chắn rằng hướng của mỗi lực Fmax là đúng như trên FBD ( ngược với xu hướng trượt), bởi vì nghiệm của các phương trình cân bằng có thể phụ thuộc vào hướng giả thiết của lực ma sát 2 Giải... mỗi thanh có khối lượng 100kg Hệ số ma sát tĩnh giữa thanh tại C và mặt phẳng ngang là 0.5 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 18 Loại III Phát biểu của bài toán chỉ ra trạng thái sắp trượt, nhưng, các bề mặt mà trên đó sự trượt sắp xảy ra là chưa biết Phương pháp phân tích 1 Xác định tất cả các trường hợp có thể trong đó sự trượt sắp xảy ra 2 Trong mỗi trường hợp, đặt F  Fmax tại các mặt trên đó sự trượt sắp... sự trượt sắp xảy ra và giải các phương trình cân bằng Nhắc lại rằng chiều của mỗi Fmax cần chính xác trên FDB Nói chung, kết quả thu được sẽ khác cho mỗi trường hợp sự trượt sắp xảy ra 3 Chọn kết quả đúng ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 19 Ví dụ 5 Hãy xác định giá trị lớn nhất của lực P có thể đặt vào vật A trong hình (a) mà không làm cho các vật chuyển động Mặt Mặt ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 20 7.5 Xu hướng... lại một khối đồng chất trên mặt phẳng ma sát đang được tác dụng bởi lực P, giả thiết rằng trọng lượng của khối là W và kích thước b và h, d như hình vẽ Xác định giá trị của P để có thể gây ra chuyển động của khối ? (vật có xu hướng trượt hoặc xu hướng lật) ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 22 Chú ý: + Nếu chúng ta giả thiết xu hướng trượt, phương trình được thêm là F  Fmax  s N + Nếu xu hướng lật đối với... Người đàn ông trong hình đang cố di chuyển một thùng hàng qua sàn bằng một lực P theo phương ngang Trọng tâm của khối hàng 250N đặt tại tâm hình học Nếu P=60N liệu thùng hàng có di chuyển được không? Biết hệ số ma sát giữa thùng hàng và sàn là 0.3 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 24 Ví dụ 7: Người đàn ông trong hình đang cố di chuyển một thùng hàng qua sàn bằng một lực P theo phương ngang Trọng tâm của khối... ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 28 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 29 Ví dụ: Một khối đá đồng chất khối lượng 500kg được giữ nằm ngang nhờ nêm B như hình vẽ Nếu hệ số ma sát tĩnh trên các bề mặt bằng 0.3, xác định lực P cần thiết để dời nêm đi Giả thiết rằng khối đá không trượt tại A W = 4905N 0.5m 0.5m 1m FA 0.3NB A 70 (b) NA B A NB P 0.3NB C B C 70 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học P 0.3NC (a) (c) NB NC 30 b Trục vít 31... thùng hàng? ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 25 Ví dụ 8: Máy tời trong hình (a) được sử dụng để di chuyển khúc gỗ đồng chất AB khối lượng 150kg Tính lực căng lớn nhất trong cáp khi khúc gỗ nằm cân bằng Hệ số ma sát tĩnh giữa khúc gỗ và mặt phẳng là 0.4 ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 26 7.6 Nêm và trục vít a.Nêm Nêm là một dụng cụ đơn giản được sử dụng cùng mục đích như đòn bẩy – để tạo ra sự thuận lợi về cơ học ... dụng định luật Coulomb, khác Fmax Fk phải hiểu rõ: Fmax lực ma sát lớn mà tồn điều kiện tĩnh; Fk lực ma sát tồn trình trượt Khi P tăng Fmax, khối bắt đầu trượt, lực ma sát trượt giảm xuống giá... xúc, lực pháp tuyến N lực ma sát F thỏa mãn quan hệ sau: đó: - Fmax giá trị lớn ma sát tĩnh xuất bề mặt tiếp xúc s hệ số ma sát tĩnh ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Hệ số ma sát tĩnh số thực nghiệm... ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học Phân loại ma sát ThS.Nguyễn Hoa - BM Cơ học 7.2 Định luật Coulomb ma sát khô Lực ma sat Xét hai vật tiếp xúc Sơ đồ vật thể tự Lực pháp tuyến ThS.Nguyễn