4. Vận dụng
Người ta kéo một cái thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 N không đổi làm thùng chuyển động trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt phẳng là 0,35. Lấy g = 9,8 m/s2.
a, Tính trọng lượng của thùng?
b, Tính phản lực của mặt phẳng ngang lên thùng và áp lực của thùng xuống mặt phẳng ngang?
c, Tính lực ma sát?
d, Tính gia tốc của thùng?
e, Quãng đường thùng trượt được sau 5 giây đầu?
| Giải: |
Chiều dương trục Ox trùng chiều chuyển động của thùng(v > 0, F > 0).
Chiều dương trục Oy trùng chiều vectơ phản lựccủa mặt phẳng ngang lên thùng(Q > 0).
Chọn mốc thời gian lúc thùng bắt đầu trượt (t0 = 0)
Các lực tác dụng lên thùng khi trượt: P, Q, Fmst, F.
Áp dụng định luật II Niu - tơn, ta có:
Chiếu phương trình trên lên hệ trục toạ độ Oxy:
-Ox: ma = - Fmst + F (1)
-Oy: 0 = Q – P (2)
a, Trọng lượng của thùng là P = mg = 55.9,8 = 539 (N).
b, Từ (2) Þ Phản lực của mặt phẳng ngang lên thùng là Q = P = 539 (N).
Theo định luật III Niu - tơn:
Þ Áp lực (về độ lớn) của thùng xuống mặt phẳng ngang là N = Q = 539 (N).
c, Lực ma sát (về độ lớn) là Fmst = μt. N = 0,35. 539 = 188,65 (N).
Từ (1) Þ Gia tốc của thùng là
Quãng đường thùng trượt được sau 5 giây đầu là s = vot +at2 = .0,57.52 = 7,125 (m).
Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn song song với chính nó. Gia tốc của chuyển động tịnh tiến được xác định bằng định luật II Niu-tơn:
trong đó Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật. Mọi vật quay quanh một trục đều có mức quán tính. Mức quán tính của vật càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại . Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay. |
hay
là hợp lực tác dụng lên vật, m là khối lượng của nó.
Câu 1. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là gì? Cho 1 ví dụ?
Câu 2. Cho ví dụ về chuyển động quay. Tác dụng của mômen lực đối với một vật chuyển động quay, mức quán tính trong chuyển động quay?
21.1.
Một thanh cứng có khối lượng có thể quay trong mặt phẳng nằm ngang xung quanh một trục thẳng đứng đi qua trung điểm Ocủa thanh. Trên thanh có gắn hai hình trụ giống nhau nhưng ở những vị trí khác nhau như hình 21.1. Hỏi trong trường hợp nào vật (bao gồm thanh và hai hình trụ) có mức quán tính đối với trục quay là bé nhất?A. Hình 21.1a. C. HÌnh 21.1c.
B. HÌnh 21.1b. D. Hình 21.1d.
21.2. Một ô tô có khối lượng 1600 kg đang chuyển động thì bị hãm phanh với lực hãm bằng 600N. Hỏi độ lớn và hướng của vectơ gia tốc mà lực này gây ra cho xe?
21.3. Một xe tải không chở hàng đang chạy trên đường. Nếu người lái xe hãm phanh thì xe trượt đi một đoạn đường s thì dừng lại.
a) Nếu xe chở hàng có khối lượng bằng khối lượng của xe thì đoạn đường trượt bằng bao nhiêu ?
b) Nếu tồc độ của xe chỉ bằng một nửa lúc đầu thì đoạn đường trượt bằng bao nhiêu?
21.4. Một vật có khối lượng 1,0 kg đang nằm yên trên sàn nhà. Người ta kéo vật bằng một lực nằm ngang làm nó đi được 80 cm trong 2s. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0,30. Lấy g = 9,8 m/s2.
a) Tính lực kéo.
b) Sau quãng đường ấy , lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật chuyển động thẳng đều?
21.5. Một người kéo một cái hòm có khối lượng 32 kg trên nền nhà bằng một sợi dây chếch 300 so với phương ngang. Lực kéo dây là 120 N. Hòm chuyển động thẳng với gia tốc 1,2 m/s2 . Tính hệ số ma sát trượt giữa hòm và nền nhà.
21.6. Một vật trượt từ trạng thái nghỉ xuống mặt phẳng nghiêng với góc nghiêngso với phương ngang.
a) Nếu bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng thì vật trượt được 2,45 m trong giây đầu tiên. Tính góc . Lấy g = 9,8 m/s2.
b) Nếu hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,27 thì trong giây đầu tiên vật trượt được một đoạn đường bằng bao nhiêu?
21.7.
Hai người kéo một chiếc thuyền dọc theo một con kênh. Mỗi người kéo bằng một lực F1 = F2 = 600 N theo hướng làm với hướng chuyển động của thuyền một góc 300 (H.21.2). Thuyền chuyển động với vận tốc không đổi. Hãy tìm lực cản F3 của nước tác dụng vào thuyền.
BÁNH ĐÀ
(cg. vô lăng), bánh quay có khối lượng lớn, năng lượng quán tính quay lớn. Khi máy làm việc, nếu gặp lực cản biến đổi đột ngột lớn lên thì năng lượng quán tính sẽ là đà hỗ trợ máy phát động lực vượt qua; nếu lực cản biến đổi bé đi, BĐ sẽ tích luỹ năng lượng thừa của máy phát động lực. BĐ được dùng trong các động cơ pít tông, máy nén khí, máy bơm, máy đột dập, đó là những máy mà trục chính thường có mômen quay không đều nên cần dùng BĐ để làm cho máy chuyển động đều theo nguyên lí nêu ở trên. Trước khi dùng BĐ, phải bảo đảm BĐ và trục động cơ được cân bằng động, bảo đảm trọng tâm chung của hệ không chuyển động khi hệ quay. BĐ còn có tác dụng khởi động động cơ dễ dàng và bảo đảm cho động cơ vẫn chạy ở số vòng quay bé hoặc dẫn động công suất nhỏ.(Nguồn http://www.bachkhoatoanthu.gov.vn)
