Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một tấm ván nặng 95,5 N được kẹp giữa hai tấm ván khác

Một tấm ván nặng 95,5 N được kẹp giữa hai tấm ván khác. Nếu hệ số ma sát tĩnh giữa các tấm ván là 0,66 thì độ lớn của lực nén (giả thiết nằm ngang) tối thiểu tác dụng lên cả hai mặt của tấm ván ở giữa là bao nhiêu để giữ cho tấm ván ở giữa không bị trượt?
 
1 trả lời
Hỏi chi tiết
1.471
2
2
Yến Nguyễn
19/03/2023 16:46:42
+5đ tặng

Áp dụng định luật cân bằng vật thể nằm yên, ta có:

  • Tổng lực trọng trị của tấm ván là: Fg = mg = 95,5 N
  • Độ lớn của lực ma sát tĩnh giữa các tấm ván là: Ff = μN với μ = 0,66 là hệ số ma sát tĩnh, N là lực phản kháng của các tấm ván tránh bị biến dạng.
  • Do tấm ván nằm yên giữa hai tấm ván khác nên lực ma sát tĩnh tác dụng lên tấm ván này bằng lực nén từ hai tấm ván khác.
  • Đặt độ lớn của lực nén là F, ta có hệ phương trình:
    • Fg = Fsinθ + 2Ffcosθ với θ là góc giữa tấm ván và mặt phẳng ngang.
    • F = N + Ffcosθ với N là lực phản kháng của các tấm ván.
  • Để tấm ván nằm yên thì hệ phương trình trên phải thỏa mãn điều kiện: F ≥ 0 và N ≥ 0

Ta cần tìm giá trị nhỏ nhất của F để tấm ván không bị trượt. Để đạt được giá trị nhỏ nhất của F, ta sử dụng nguyên tắc Maclaurin: khi một hàm f(x) có đạo hàm đến bậc hai liên tục trên một khoảng đóng [a, b], thì giá trị nhỏ nhất của hàm này trên khoảng đóng đó xảy ra tại điểm cực trị f'(x) = 0 hoặc đầu mút của khoảng.

Ứng dụng nguyên tắc Maclaurin, ta có:

  • Đạo hàm của hàm F theo N: F'(N) = sinθ - 2μcosθN = 0 ⇔ N = tanθ/2μ

  • Đạo hàm hai của hàm F theo N là: F''(N) = -2μcosθ < 0.

  • Vậy F đạt giá trị nhỏ nhất khi N = tanθ/2μ. Thay giá trị này vào phương trình F = N + Ffcosθ, ta có:

    F = tanθ/2μ + Ffcosθ = tanθ/2μ + μNcosθ = tanθ/2μ + μ(tanθ/2μ)cosθ = 95.5 + 0.66(95.5)tan(θ/2)cosθ

Với θ là góc giữa tấm ván và mặt phẳng ngang, ta cần biết giá trị của θ để tính

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 10 mới nhất
Trắc nghiệm Vật lý Lớp 10 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Gia sư Lazi Gia sư