Bài tập Chủ đề 3
Hướng dẫn giải Bài 9 (Trang 77 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
<p>Một thùng hàng trọng lượng 500 N đang trượt xuống dốc. Mặt dốc tạo với phương ngang một góc 30,0<sup>0</sup>.</p>
<p>Chọn hệ tọa độ vuông góc xOy sao cho trục Ox theo hướng chuyển động của thùng.</p>
<p>a) Vẽ giản đồ vectơ lực tác dụng lên thùng.</p>
<p>b) Tính các thành phần của trọng lực theo các trục tọa độ vuông góc.</p>
<p>c) Giải thích tại sao lực pháp tuyến của dốc lên thùng hàng không có tác dụng kéo thùng hàng xuống dốc?</p>
<p>d) Xác định hệ số ma sát trượt giữa mặt dốc và thùng hàng nếu đo được gia tốc chuyển động của thùng là 2,00 m/s<sup>2</sup>.</p>
<p>Bỏ qua lực cản của không khí lên thùng.</p>
<div class="ads_ads ads_1">
<p><strong>Lời giải:</strong></p>
<p>a) Giản đồ vectơ lực tác dụng lên thùng.</p>
<p>b) Từ hình vẽ phân tích trọng lực <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><mi>P</mi><mo>→</mo></mover></math> thành 2 lực thành phần, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><msub><mi>P</mi><mi>x</mi></msub><mo>→</mo></mover></math>trên trục Ox, <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><msub><mi>P</mi><mi>y</mi></msub><mo>→</mo></mover></math> trên trục Oy. Dựa vào kiến thức toán</p>
<p>học tính được độ lớn các lực thành phần:</p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mi>P</mi><mi>x</mi></msub><mo>=</mo><mi>P</mi><mo>.</mo><mi>sin</mi><mi>α</mi><mo>=</mo><mn>500</mn><mo>.</mo><mi>sin</mi><msup><mn>30</mn><mi>o</mi></msup><mo>=</mo><mn>250</mn><mi>N</mi></math></p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msub><mi>P</mi><mi>y</mi></msub><mo>=</mo><mi>P</mi><mo>.</mo><mi>cos</mi><mi>α</mi><mo>=</mo><mn>500</mn><mo>.</mo><mi>cos</mi><msup><mn>30</mn><mi>o</mi></msup><mo>=</mo><mn>250</mn><msqrt><mn>3</mn></msqrt><mi>N</mi></math></p>
<p>c) Lực pháp tuyến <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><mi>N</mi><mo>→</mo></mover></math> của dốc lên thùng hàng không có tác dụng kéo thùng hàng xuống dốc, vì:</p>
<p>+ Khi phân tích lực pháp tuyến <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><mi>n</mi><mo>→</mo></mover></math> trên các trục tọa độ thì trên trục Ox không có lực thành phần của <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><mi>N</mi><mo>→</mo></mover></math> mà toàn</p>
<p>bộ sẽ ở trên trục Oy.</p>
<p>+ Thùng hàng chuyển động theo phương của trục Ox nên lực <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><mi>N</mi><mo>→</mo></mover></math> không gây ra tác dụng lực lên phương chuyển</p>
<p>động Ox.</p>
<p>d) Từ hình vẽ xác định được các lực tác dụng lên thùng hàng thỏa mãn định luật II Newton có biểu thức: </p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mover><mi>N</mi><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><msub><mi>F</mi><mrow><mi>m</mi><mi>s</mi></mrow></msub><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><msub><mi>P</mi><mi>x</mi></msub><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><msub><mi>P</mi><mi>y</mi></msub><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mi>m</mi><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></math></p>
<p>Chiếu biểu thức trên lên 2 trục tọa độ đã chọn có:</p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mfenced open="{" close=""><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mi>O</mi><mi>x</mi><mo> </mo><mo>:</mo><mo> </mo><msub><mi>P</mi><mi>x</mi></msub><mo> </mo><mo>−</mo><mo> </mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>m</mi><mi>s</mi><mo> </mo></mrow></msub><mo>=</mo><mo> </mo><mi>m</mi><mi>a</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>O</mi><mi>y</mi><mo> </mo><mo>:</mo><mo> </mo><mi>N</mi><mo> </mo><mo>−</mo><mo> </mo><msub><mi>P</mi><mi>y</mi></msub><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>⇒</mo><mfenced open="{" close=""><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mi>P</mi><mo> </mo><mo>.</mo><mo> </mo><mi>sin</mi><mo> </mo><mi>α</mi><mo> </mo><mo>−</mo><mo> </mo><mi>μ</mi><mo> </mo><mo>.</mo><mo> </mo><mi>N</mi><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mi>m</mi><mo> </mo><mi>a</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>N</mi><mo> </mo><mo>=</mo><mo> </mo><mi>P</mi><mo> </mo><mo>.</mo><mo> </mo><mi>cos</mi><mo> </mo><mi>α</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced></math></p>
<p>Do vật chuyển động trên trục Ox, trên trục Oy không có chuyển động nên gia tốc trên trục Oy bằng 0</p>
<p>Khi đó: <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>P</mi><mi>sin</mi><mi>α</mi><mo>−</mo><mi>μ</mi><mo>.</mo><mi>P</mi><mo>.</mo><mi>cos</mi><mi>α</mi><mo>=</mo><mi>m</mi><mi>a</mi></math></p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>μ</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>g</mi><mi>sin</mi><mi>α</mi><mo>−</mo><mi>a</mi></mrow><mrow><mi>g</mi><mi>cos</mi><mi>α</mi></mrow></mfrac><mo>=</mo><mi>tan</mi><mi>α</mi><mo>−</mo><mfrac><mi>a</mi><mrow><mi>g</mi><mo>.</mo><mi>cos</mi><mi>α</mi></mrow></mfrac></math></p>
<p><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mo>⇒</mo><mi>μ</mi><mo>=</mo><mi>tan</mi><msup><mn>30</mn><mn>0</mn></msup><mo>−</mo><mn>29</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mo>.</mo><mi>cos</mi><msup><mn>30</mn><mn>0</mn></msup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>342</mn></math></p>
</div>
Xem lời giải bài tập khác cùng bài
Hướng dẫn giải Bài 1 (Trang 76 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 2 (Trang 76 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 3 (Trang 76 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 4 (Trang 76 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 5 (Trang 77 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 6 (Trang 77 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 7 (Trang 77 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 8 (Trang 77 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 10 (Trang 78 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải
Hướng dẫn giải Bài 11 (Trang 78 SGK Vật lý 10, Bộ Cánh diều)
Xem lời giải