Hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 5 kg và m2 = 10 kg được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn và được đặt trên một mặt sàn nằm ngang. Kéo vật 1 bằng một lực nằm ngang có độ lớn F = 45 N. Hệ số ma sát giữa mỗi vật và mặt sàn là µ = 0,2. Lấy g = 9,8 m/s2. Tính gia tốc của mỗi vật và lực căng của dây nối.
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
Coi các vậtT1=T2=μm2g+m2a=30 N là chất điểm, phân tích các lực tác dụng lên các vật tại trọng tâm của chúng gồm có:
Vật 1: lực kéo, trọng lực, phản lực, lực ma sát, lực căng dây.
Vật 2: lực căng dây, phản lực, lực ma sát, trọng lực.
Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ:
Vật 1:
- Áp dụng định luật 2 Newton cho chuyển động của vật 1 theo hai trục Ox, Oy:
Ox:Fx=T2−Fms2=m2.ax=m2a2 (3)Oy:Fy=N2−P2=0 (4)
Mà Fms2=μ.N2
Giải hệ phương trình có:
Từ (2) ta được: N1=P1=m1g
⇒Fms1=μN1=μm1g
Thay vào (1) ta được:
⇒F−μm1g−T1=m1a1⇒T1=F−μm1g−m1a1
Vật 2:
- Áp dụng định luật 2 Newton cho chuyển động của vật 2 theo hai trục Ox, Oy:
Ox:Fx=T2−Fms2=m2.ax=m2a2 (3)Oy:Fy=N2−P2=0 (4)
Mà Fms2=μ.N2
Giải hệ phương trình có:
Từ (4) ta được: N2=P2=m2g
⇒Fms2=μN2=μm2g
Thay vào (3) ta được:
⇒T2−μm2g=m2a2⇒T2=μm2g+m2a2
Do hệ 2 vật được nối với nhau bằng một sợi dây không dãn nên ta có:
T1=T2⇒F−μm1g−m1a1=μm2g+m2a2
Bên cạnh đó hệ hai vật chuyển động với cùng gia tốc nên ta có: a1=a2=a
⇒F−μm1g−m1a=μm2g+m2a⇒a=F−μm1g−μm2gm1+m2=1,04 m/s2
Lực căng dây nối:
Cách khác: có thể viết định luật 2 Newton cho hệ 2 vật vào một phương trình đều được, khi đó biện luận cho lực căng dây, gia tốc để giải ngắn gọn hơn.
Tham gia Cộng đồng Lazi trên các mạng xã hội | |
Fanpage: | https://www.fb.com/lazi.vn |
Group: | https://www.fb.com/groups/lazi.vn |
Kênh FB: | https://m.me/j/AbY8WMG2VhCvgIcB |
LaziGo: | https://go.lazi.vn/join/lazigo |
Discord: | https://discord.gg/4vkBe6wJuU |
Youtube: | https://www.youtube.com/@lazi-vn |
Tiktok: | https://www.tiktok.com/@lazi.vn |
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 |