[Vật lí 10]Động lực học chất điểm

[hellangel98]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Một mặt phẳng nghiêng lập với mặt phẳng ngang góc a, chuyển động theo phương ngang với gia tốc a hướng sang phải như hình vẽ. Một vật nhỏ được đặt trên mặt phẳng nghiêng. Cho hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là m, giá trị cực đại của lực ma sát nghỉ bằng lực ma sát trượt, gia tốc trọng trường là g.
1. Với giá trị nào của a thì không xuất hiện lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng?
2. Tìm điều kiện để vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng

 

[conech123]

Một mặt phẳng nghiêng lập với mặt phẳng ngang góc a, chuyển động theo phương ngang với gia tốc a hướng sang phải như hình vẽ. Một vật nhỏ được đặt trên mặt phẳng nghiêng. Cho hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là m, giá trị cực đại của lực ma sát nghỉ bằng lực ma sát trượt, gia tốc trọng trường là g.
1. Với giá trị nào của a thì không xuất hiện lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng?
2. Tìm điều kiện để vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng

MPN chuyển động gia tốc a sang phải thì vật chịu lực quán tính [TEX]F = ma[/TEX] hướng ngược lại.

Không xuất hiện ma sát tức là vật đang cân bằng. Hợp lực tác dụng vào vật bao gồm: [TEX]P, N, F[/TEX]

- Chiếu các lực lên phương song song MPN ta được [TEX]P.sin\alpha = F.cos\alpha \Leftrightarrow a = g.tan\alpha[/TEX].

- Vật đứng yên, có ma sát nghỉ. Khi đó sẽ có 2 trường hợp là ma sát hướng lên và ma sát hướng xuống.

+ Ma sát hướng lên:

Hợp lực: [TEX]\vec{P}+\vec{N}+\vec{F} +\vec{F}_{ms} = \vec{0}[/TEX]

Chiếu lên phương song song mặt phẳng nghiêng:

[TEX]P.sin\alpha = F.cos\alpha + F_{ms}[/TEX]

Chiếu lên phương vuông góc mặt phẳng nghiêng:

[TEX]N = P.cos\alpha + F.sin\alpha[/TEX]

Điều kiện [TEX]F_{ms} \leq \mu.N[/TEX] (ma sát nghỉ bé hơn hoặc bằng ma sát nghỉ cực đại).

Thay vào bất pt điều kiện ta được: [TEX]F(cos\alpha + \mu.sin\alpha) \geq P(sin\alpha - \mu.cos\alpha)[/TEX]

Từ đó ta tìm được a tối thiểu.

+ Ma sát hướng xuống.

[TEX]\vec{P}+\vec{N}+\vec{F} +\vec{F}_{ms} = \vec{0}[/TEX]

Chiếu lên phương song song mặt phẳng nghiêng:

[TEX]P.sin\alpha + F_{ms} = F.cos\alpha [/TEX]

Chiếu lên phương vuông góc mặt phẳng nghiêng:

[TEX]N = P.cos\alpha + F.sin\alpha[/TEX]

Điều kiện [TEX]F_{ms} \leq \mu.N[/TEX]

Thay các pt trên vào điều kiện được: [TEX]F(cos\alpha - \mu.sin\alpha) \geq P(sin\alpha + \mu.cos\alpha)[/TEX]

Thay [TEX]F = ma[/TEX] vào tìm giá trị a tối đa.