Một vật có khối lượng 5kg bắt đầu trượt không vận tốc đầu trên mặt
sàn nằm ngang bởi lực F = 10N. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0,1.
1. Trường hợp 1: lực F có phương ngang:
a. Tìm gia tốc chuyển động của vật.
b. Tìm vận tốc và quãng đường vật đi được sau 5s kể từ khi bắt đầu kéo
vật.
2. Trường hợp 2: lực F có phương hợp với phương ngang góc a=30 độ.
a. Tìm gia tốc chuyển động của vật.
b. Tìm thời gian chuyển động của vật khi vật trượt được
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. Chọn trục Ox và Oy như hình vẽ.
Áp dụng định luật II Niu – tơn:
Chiếu (1) lên Ox ta được: Fk – Fms = ma (2)
Chiếu (1) lên Oy ta được: N – P = 0 (3)
(theo trục Oy gia tốc của vật bằng 0 do vật không chuyển động theo phương đó)
Từ (2) và (3) ta được:
Để tính gia tốc và vận tốc của vật đối với lực ma sát, ta sử dụng công thức sau:
Gia tốc = F / m Vận tốc = gia tốc * t
Trong đó, F là lực tác động trên vật, m là khối lượng của vật, g là trường lực trọng dưới định luật của Newton, và t là thời gian.
Để tính quãng đường, ta sử dụng công thức:
quãng đường = 1/2 * m * vận tốc^2 / g
Lúc này, ta đã tính được gia tốc, vận tốc, và quãng đường của vật đi được sau khi tác dụng lực 5s.
a. Áp dụng định luật II Newton có:
\(\overrightarrow{F_{hl}}=m\overrightarrow{a}\)
\(\Rightarrow\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_{ms}}=m\overrightarrow{a}\)
Xét theo phương thẳng đứng:
\(P=N\)
Xét theo phương chuyển động:
\(F-F_{ms}=ma\)
\(\Rightarrow F-\mu mg=ma\)
\(a=\dfrac{50-0,3.10.10}{10}=2\) (m/s2)
b. Vận tốc của vật sau 1 phút là:
\(v=at=2.60=120\) (m/s) (hơi vô lí)
c. Quãng đường vật đi được trong 20 s đầu tiên là:
\(s=\dfrac{at^2}{2}=400\) (m)
Vận tốc \(v=36km/h=10m/s\)
Áp dụng công thức: \(v^2-v_0^2=2aS\)
\(\Rightarrow 10^2-0^2=2.a.25\)
\(\Rightarrow a=2m/s^2\)
Lực tác dụng lên vật: \(\vec{P},\vec{N},\vec{F_k},\vec{F_{ms}}\)
Áp dụng định luật 2 Niu tơn: ta được: \(m.a=F_k-F_{ms}\Rightarrow 5.2=F_k-0,1.5.10\)
\(\Rightarrow F_k=15N\)
Vận tốc của vật ở cuối giây thứ ba: v = v0 + at = 0 + 2,5.3 = 7,5 m/s.