Sự cân bằng của các vật thể trên mặt phẳng nghiêng – Ứng dụng định luật Newton thứ nhất: các bài toán và lời giải.

1. Một khối lượng 2 kg nằm trên một mặt phẳng nghiêng nhám với góc 37 ° so với mặt phẳng ngang. Xác định độ lớn của lực ngoại lực tác dụng lên khối lượng đó sao cho khối lượng không trượt xuống mặt phẳng. (sin 37 ° = 0.6, cos 37 ° = 0.8, g = 10 ms⁻² , µk = 0.2)

Cân bằng của các vật thể trên mặt phẳng nghiêng – Ứng dụng định luật Newton thứ nhất: bài toán và lời giải 1Đã biết:

Khối lượng (m) = 2 kg

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²

Trọng lượng của khối (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Sin 37 ° = 0.6

Cos 37 o = 0.8

Hệ số ma sát động (µ k ) = 0.2

Thành phần y của trọng lượng (w y ) = w cos 37 o = (20)(0.8) = 16 Newton

Thành phần x của trọng lượng (w x ) = w sin θ = (20)(sin 37) = (20)(0.6) = 12 Newton

Lực pháp tuyến (N) = w y = 16 Newton

Cần tìm : Lực tác động bên ngoài (F)

Giải pháp :

Cân bằng của các vật thể trên mặt phẳng nghiêng – Ứng dụng định luật Newton thứ nhất: bài toán và lời giải 2wx = 12 Newton

Lực ma sát động (f k ) = µ k N = (0.1)(16) = 1.6 Newton

Độ lớn của lực F tác dụng lên khối vật :

F + f k – w x = 0

F = w x – f k

F = 12 – 1.6

F = 10.4 Newton

Lực tác dụng bên ngoài F lớn hơn 10.4 Newton.

[irp]

2. Khối lượng của một vật = 2 kg, hệ số ma sát tĩnh µs = 0.4 và θ = 45 ° . Xác định độ lớn của lực F để vật bắt đầu trượt lên.

Cân bằng của các vật thể trên mặt phẳng nghiêng – Ứng dụng định luật Newton thứ nhất: bài toán và lời giải 3Đã biết:

Hệ số ma sát tĩnh (µs ) = 0.4

Góc (θ) = 45 o

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²

Khối lượng của khối (m) = 2 kg

Khối lượng của khối (w) = mg = (2 kg)(10 m/s² ) = 20 kg m/s² = 20 Newton

Thành phần x của trọng lượng (w x ) = w sin θ = (20)(sin 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newton

Thành phần y của trọng lượng (w y ) = w cos θ = (20)(cos 45) = (20)(0.5√2) = 10√2 Newton

Cần tìm : Độ lớn của lực F

Giải pháp:

Cân bằng của các vật thể trên mặt phẳng nghiêng – Ứng dụng định luật Newton thứ nhất: bài toán và lời giải 4Khối bắt đầu trượt lên, nếu F ≥ wx + fs.

Thành phần x của trọng lượng:

w x = 10√2 Newton

Thành phần y của trọng lượng :

w y = 10√2 Newton

Lực pháp tuyến :

N = w y = 10√2 Newton

Lực ma sát tĩnh :

fs = µs N = (0,4)(10√2) = 4√2

Độ lớn của lực F sao cho khối bắt đầu trượt lên :

F ≥ w x + f s

F ≥ 10√2 + 4√2

F ≥ 14√2 Newton

[wpdm_package id = '492 ′]

  1. Các hạt ở trạng thái cân bằng một chiều
  2. Các hạt ở trạng thái cân bằng hai chiều
  3. Sự cân bằng của các vật thể được nối với nhau bằng dây và ròng rọc.
  4. Sự cân bằng của các vật thể trên mặt phẳng nghiêng

Bình luận