Tính độ lớn của lực để vật chuyển động với gia tốc
Câu 6: Trang 115 sgk vật lí 10
Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực $\overrightarrow{F}$ hợp với hướng chuyển động một góc α = 30o (hình 21.6). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là $\mu _{t}$ = 0,30:
a) Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s2;
b) Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2.
Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ.
Các lực tác dụng vào vật được biểu diễn trên hình.
Áp dụng định luật II Newton, ta có:
$\overrightarrow{F} + \overrightarrow{P} + \overrightarrow{N} + \overrightarrow{F_{ms}} = m.\overrightarrow{a}$ (*)
Chiếu (*) lên hệ trục tọa độ, ta được hệ phương trình:
Ox: F.cos$\alpha $ - Fms = m.a
Oy: N + F.sin$\alpha $ - P = 0
Phương trình liên kết: Fms = $\mu $.N
Giải hệ gồm các phương trình trên ta được: $F = \frac{m(\mu .g + a)}{\cos \alpha + \mu .\sin \alpha }$
Thay số vào ta được:
a) a = 1,25 m/s2 thì F = 16,7 N
b) a = 0 (Chuyển động thẳng đều) thì F = 11,81 N
Bình luận