Người ta đẩy một cái thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 N làm thùng chuyển động trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt phẳng là 0,35. Tính gia tốc của thùng. Lấy g = 9,8 m/s2 .
Các bước giải bài toán phần động lực học:
+ Bước 1: Phân tích lực tác dụng lên vật
+ Bước 2: Chọn hệ quy chiếu
+ Bước 3: Viết phương trình theo định luật 2 Newton: \(\sum {\overrightarrow F } = m.\overrightarrow a \)
+ Bước 4: Chiếu phương trình định luật 2 Newton lên trục Ox và Oy => Đại lượng cần tính
Vật chịu tác dụng của 4 lực: lực đẩy \(\overrightarrow F \), lực ma sát \(\overrightarrow {{F_{ms}}} \), trọng lực \(\overrightarrow P \), phản lực \(\overrightarrow N \)
Chọn hệ quy chiếu và các lực có chiều như hình vẽ
Theo định luật 2 Newton, ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow P + \overrightarrow N = m.\overrightarrow a \) (1)
Chiếu (1) lên trục Ox ta có: \(F - {F_{ms}} = ma \Leftrightarrow F - \mu N = ma\) (2)
Chiếu (1) lên Oy, ta có:
\(\begin{array}{l}P - N = 0\\ \Leftrightarrow N = P = mg\end{array}\)
Thay N = mg vào (2), ta có:
\(\begin{array}{l}F - \mu mg = ma\\ \Leftrightarrow a = \frac{{F - \mu mg}}{m}\\ \Leftrightarrow a = \frac{{220 - 0,35.55.9,8}}{{55}} = 0,57(m/{s^2})\end{array}\)
Các bài tập cùng chuyên đề
Một viên đạn pháo khối lượng m1 = 10 kg bay ngang với vận tốc v1 = 500 m/s dọc theo đường sắt và cắm vào toa xe chở cát có khối lượng m2 = 1 tấn, đang chuyển động với tốc độ v2 = 36 km/h. Xác định vận tốc của toa xe ngay sau khi trúng đạn trong hai trường hợp:
a) Đạn bay đến cùng chiều chuyển động của xe cát.
b) Đạn bay đến ngược chiều chuyển động của xe cát.
