Giải Khoa Học Tự Nhiên 6 trang 158

Phần II – Lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt

Câu hỏi: Ổ bi lắp ở trục quay (Hình 44.5) có tác dụng gì?

Đề bài: Em có biết? Ổ bi lắp ở trục quay (Hình 44.5) có tác dụng gì?

Cách giải

• Ổ bi gồm nhiều viên bi nhỏ hình cầu, được đặt giữa hai vòng kim loại.
• Khi trục quay, các viên bi lăn thay vì trượt trên bề mặt.
• Lực ma sát lăn nhỏ hơn rất nhiều so với lực ma sát trượt.

Đáp án: Ổ bi có tác dụng giảm ma sát ở trục quay. Nhờ các viên bi lăn, ma sát trượt được thay bằng ma sát lăn (nhỏ hơn nhiều), giúp trục quay dễ dàng, máy hoạt động nhẹ nhàng và ít bị mòn.

---

Câu hỏi: Mỗi em hãy tìm một ví dụ cho mỗi loại lực ma sát.

Đề bài: Tìm ví dụ cho lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt.

Cách giải

Ví dụ về lực ma sát nghỉ:

• Quyển sách nằm yên trên mặt bàn nghiêng mà không bị trượt xuống → lực ma sát nghỉ giữ sách đứng yên.
• Người đứng yên trên dốc mà không bị trượt.

Ví dụ về lực ma sát trượt:

• Kéo lê một chiếc hộp trên sàn nhà → hộp trượt trên sàn, xuất hiện lực ma sát trượt.
• Phanh xe đạp: má phanh ép vào vành bánh xe, trượt trên vành → lực ma sát trượt làm xe chậm lại.

Đáp án: - Ma sát nghỉ: Sách nằm yên trên mặt bàn nghiêng không trượt xuống. - Ma sát trượt: Kéo lê thùng hàng trên sàn nhà.

---

Phần III – Tác dụng của lực ma sát đối với chuyển động

Câu a

Đề bài: Khi phanh gấp, lực ma sát xuất hiện ở những chỗ nào và có tác dụng gì đối với chuyển động của xe đạp?

Cách giải

• Khi bóp phanh, má phanh ép chặt vào vành bánh xe → xuất hiện lực ma sát trượt giữa má phanh và vành xe.
• Đồng thời, bánh xe bị hãm lại, trượt trên mặt đường → xuất hiện lực ma sát trượt giữa lốp xe và mặt đường.

Đáp án: Lực ma sát xuất hiện ở: - Giữa má phanh và vành bánh xe. - Giữa lốp xe và mặt đường. Tác dụng: Lực ma sát cản trở chuyển động, làm xe đạp giảm tốc độ và dừng lại.

---

Câu b

Đề bài: Một người ra sức đẩy, thùng hàng vẫn đứng yên. Lực nào cản trở lực đẩy của người?

Cách giải

• Người đẩy thùng hàng nhưng thùng không dịch chuyển.
• Điều đó có nghĩa là có một lực cân bằng với lực đẩy, ngược chiều lực đẩy.
• Lực đó chính là lực ma sát nghỉ giữa đáy thùng và mặt sàn.

Đáp án: Lực ma sát nghỉ giữa thùng hàng và mặt sàn đã cản trở lực đẩy của người, giữ cho thùng đứng yên.

---

Câu c

Đề bài: Phải hai người mới đẩy được thùng hàng đi. Lực đẩy của họ đã thắng lực nào?

Cách giải

• Khi một người đẩy, lực đẩy chưa đủ lớn để thắng lực ma sát nghỉ → thùng đứng yên.
• Khi hai người cùng đẩy, tổng lực đẩy lớn hơn lực ma sát nghỉ cực đại → thùng bắt đầu chuyển động.

Đáp án: Lực đẩy của hai người đã thắng lực ma sát nghỉ (cực đại) giữa thùng hàng và mặt sàn, nên thùng mới chuyển động được.

---

Câu d

Đề bài: Xe ô tô bị sa lầy. Máy vẫn nổ, bánh xe vẫn quay nhưng xe không dịch chuyển được. Tại sao? Phải làm thế nào để xe có thể thoát khỏi sa lầy?

Cách giải

Tại sao xe không dịch chuyển?

• Khi xe sa lầy, bùn đất mềm và trơn → lực ma sát giữa lốp xe và mặt đường rất nhỏ.
• Bánh xe quay tại chỗ, trượt trên bùn mà không bám được vào mặt đường.
• Lực ma sát quá nhỏ nên không đủ để đẩy xe tiến về phía trước.

Cách thoát khỏi sa lầy:

• Lót cành cây, đá, cát, ván gỗ... dưới bánh xe để tăng độ nhám → tăng lực ma sát.
• Xả bớt hơi lốp để tăng diện tích tiếp xúc, giúp bám đường tốt hơn.

Đáp án: Xe không dịch chuyển vì bùn trơn làm lực ma sát giữa lốp và mặt đường quá nhỏ, bánh xe quay trượt tại chỗ. Để thoát sa lầy, cần tăng ma sát bằng cách lót cành cây, đá sỏi, cát hoặc ván gỗ dưới bánh xe.

---

Câu e

Đề bài: Khi đi bộ, chân đạp lên mặt đường về phía sau làm xuất hiện lực ma sát giữa mặt đường và chân. Lực này có phương, chiều như thế nào và có tác dụng gì?

Cách giải

• Khi bước đi, chân đạp xuống đất và đẩy về phía sau.
• Theo nguyên tắc: mặt đường tác dụng lại chân một lực ma sát nghỉ có chiều ngược lại → hướng về phía trước.
• Lực ma sát này chính là lực giúp ta tiến về phía trước.

Đáp án: - Phương: nằm ngang (song song với mặt đường). - Chiều: hướng về phía trước (ngược với chiều chân đạp ra sau). - Tác dụng: Lực ma sát này thúc đẩy chuyển động, giúp người tiến về phía trước.

💡 Mẹo nhớ: Lực ma sát không phải lúc nào cũng cản trở. Khi đi bộ hay xe chạy, chính lực ma sát giúp ta tiến về phía trước!

---

Phần IV – Ma sát trong an toàn giao thông

Câu 1

Đề bài: Tại sao trên mặt lốp xe lại có các khía rãnh (Hình 44.7)? Đi xe mà lốp có các khía rãnh đã bị mòn thì có an toàn không? Tại sao?

Cách giải

Tại sao lốp xe có khía rãnh?

• Các khía rãnh (gai lốp) giúp tăng độ nhám của bề mặt lốp.
• Khi đường ướt, nước được thoát qua các rãnh, giúp lốp bám đường tốt hơn.
• Nhờ đó, lực ma sát giữa lốp và mặt đường lớn hơn → xe không bị trượt.

Lốp mòn có an toàn không?

• Không an toàn.
• Khi khía rãnh bị mòn, bề mặt lốp trở nên nhẵn → lực ma sát giảm.
• Đặc biệt khi đường ướt, nước không thoát được → lốp dễ bị trượt (hiện tượng trượt nước).
• Xe khó phanh, dễ mất lái.

Đáp án: Lốp xe có khía rãnh để tăng ma sát giữa lốp và mặt đường, đồng thời thoát nước khi đường ướt. Đi xe với lốp mòn không an toàn vì lực ma sát giảm, xe dễ bị trượt, đặc biệt trên đường ướt.

---

Câu 2

Đề bài: Tại sao khi phanh gấp, lốp xe ô tô để lại một vệt đen dài trên đường nhựa?

Cách giải

• Khi phanh gấp, bánh xe bị khóa cứng (ngừng quay).
• Xe vẫn tiếp tục trượt trên mặt đường do quán tính.
• Lốp xe trượt mạnh trên đường nhựa → ma sát trượt rất lớn → sinh nhiệt.
• Nhiệt độ cao làm cao su ở lốp bị mài mòn, để lại vết đen (bột cao su) trên mặt đường.

Đáp án: Khi phanh gấp, bánh xe ngừng quay nhưng xe vẫn trượt do quán tính. Lốp xe trượt mạnh trên đường, ma sát trượt sinh nhiệt lớn làm mài mòn cao su, tạo ra vệt đen trên đường nhựa.

---

Câu 3

Đề bài: Hãy giải thích ý nghĩa của biển báo chỉ dẫn tốc độ giới hạn chạy trên đường cao tốc mô tả trong Hình 44.8.

Cách giải

Quan sát Hình 44.8, ta thấy các biển báo:

• 120 km/h: Tốc độ tối đa cho phép trên đường cao tốc.
• 70 km/h: Tốc độ tối thiểu phải đạt trên đường cao tốc.
• 100 km/h (có gạch chéo bên dưới): Tốc độ tối đa khi trời mưa hoặc đường ướt.

Giải thích liên quan đến ma sát:

• Khi đường ướt (trời mưa), nước làm giảm lực ma sát giữa lốp xe và mặt đường.
• Lực ma sát giảm → quãng đường phanh dài hơn → nguy hiểm hơn.
• Vì vậy, tốc độ giới hạn khi đường ướt (100 km/h) thấp hơn khi đường khô (120 km/h) để đảm bảo an toàn.

Đáp án: Biển báo quy định tốc độ tối đa 120 km/h (đường khô) và 100 km/h (đường ướt), tốc độ tối thiểu 70 km/h. Khi đường ướt, lực ma sát giảm, xe cần quãng đường phanh dài hơn, nên phải giảm tốc độ tối đa để đảm bảo an toàn.

---

Phần "Em có thể"

Câu 1

Đề bài: Thảo luận về sự lợi, hại của việc dùng ô tô bánh lốp cao su chạy trên đường nhựa và tàu hỏa bánh sắt chạy trên đường sắt. Tập trung vào khía cạnh an toàn giao thông.

Cách giải

Đáp án: - Ô tô lốp cao su trên đường nhựa: Ma sát lớn → lợi là bám đường tốt, phanh nhanh, an toàn; hại là tốn nhiên liệu, lốp mòn nhanh. - Tàu hỏa bánh sắt trên đường sắt: Ma sát nhỏ → lợi là tiết kiệm năng lượng, chở nặng; hại là quãng đường phanh rất dài, khó dừng khẩn cấp → kém an toàn hơn khi cần phanh gấp.

---

Câu 2

Đề bài: Hãy thử tưởng tượng xem cuộc sống của chúng ta sẽ như thế nào nếu không có lực ma sát?

Cách giải

Nếu không có lực ma sát:

• Đi lại: Không thể đi bộ được vì chân trượt trên mặt đất (giống đi trên băng cực trơn). Không thể đứng vững.
• Giao thông: Xe không thể chạy (bánh xe quay tại chỗ), không thể phanh, không thể vào cua.
• Cầm nắm: Không thể cầm bất cứ vật gì – bút, cốc nước, điện thoại đều tuột khỏi tay.
• Xây dựng: Đinh, ốc vít không giữ được, nhà cửa đổ sập. Nút thắt dây không giữ được.
• Viết chữ: Bút trượt trên giấy, không viết được.
• Ăn uống: Đũa, thìa không gắp/xúc được thức ăn.

Đáp án: Nếu không có lực ma sát, cuộc sống sẽ hỗn loạn: ta không thể đi lại, cầm nắm đồ vật, xe cộ không chạy được, mọi thứ trượt không kiểm soát. Lực ma sát tuy đôi khi gây cản trở nhưng là lực không thể thiếu trong đời sống.

---

🎯 Ghi nhớ: - Lực ma sát là lực tiếp xúc, xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật. - Hai loại thường gặp: ma sát nghỉ (giữ vật đứng yên) và ma sát trượt (khi vật trượt). - Lực ma sát có thể cản trở chuyển động (phanh xe) hoặc thúc đẩy chuyển động (đi bộ). - Trong giao thông: khía rãnh lốp xe, giảm tốc khi đường ướt đều liên quan đến ma sát.

💡 Mẹo nhớ: "Ma sát – bạn hay thù?" → Cản trở khi không cần (phanh mòn), thúc đẩy khi cần (đi bộ). Tùy tình huống mà ma sát là bạn hoặc thù!