[Vật lí 10] Hệ hai vật.

[thienxung759]

[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 ván dài, khối kượng M= 1kg cóthể chuyển động không ma sát trên một mặt phẳng nằm ngang nhẵn. Một xe trượt có khối lượng m = 100 g, có thể trượt trên mặt nằm ngang của ván, với hệ số ma sát k = 0,02. Động cơ của xe quấn lên trục của nó một sợi dây dài mà đầu kia buộc vào một trục cố định ở xa (TH1).
Trong (TH2) buộc vào một cột gắn với ván.
Vận tốc quấn dây là [TEX]V_0 = 10 cm/s[/TEX]. Giữ ván đứng yên, ta cho xe chuyển động với vận tốc [TEX]V_0[/TEX], sau đó buông ván ra. Lúc ván được buông ra thỉ mép trước của xe cách mép trước của ván một khoảng [TEX]l = 50 cm[/TEX].
Xác định tính chất, vận tốc chuyển động của xe- ván và thời gian để mép trước của xe đến được mép trước của ván. Hình vẽ:

 

[thienxung759]

Một ván dài, khối kượng M= 1kg cóthể chuyển động không ma sát trên một mặt phẳng nằm ngang nhẵn. Một xe trượt có khối lượng m = 100 g, có thể trượt trên mặt nằm ngang của ván, với hệ số ma sát k = 0,02. Động cơ của xe quấn lên trục của nó một sợi dây dài mà đầu kia buộc vào một trục cố định ở xa (TH1).
Trong (TH2) buộc vào một cột gắn với ván.
Vận tốc quấn dây là [TEX]V_0 = 10 cm/s[/TEX]. Giữ ván đứng yên, ta cho xe chuyển động với vận tốc [TEX]V_0[/TEX], sau đó buông ván ra. Lúc ván được buông ra thỉ mép trước của xe cách mép trước của ván một khoảng [TEX]l = 50 cm[/TEX].
Xác định tính chất, vận tốc chuyển động của xe- ván và thời gian để mép trước của xe đến được mép trước của ván. Hình vẽ:

Nhận xét đầu tiên: Vận tốc quấn của động cơ luôn là 10 cm/s, mà động cơ lại được buộc vào cột ----> vận tốc của xe so với cột luôn là 10 cm/s.
Khi cột gắn với đất ---> Vận tốc của xe so với đất là 10 cm/s.
Khi cột gắn với ván----> vận tốc của xe so với ván là 10 cm/s --> sau 5s, xe đi hết ván.

Bây giờ quay lại trường hợp cọc gắn với đất:
Lực tác dụng lên ván là [TEX]F_m_s = Ma \Leftrightarrow mkg=Ma \Rightarrow a = \frac{mkg}{M} = 0,02 m/s^2[/TEX].
Vậy ván chuyển động nhanh dần đều với gia tốc [TEX]a = 0,02 m/s^2 = 2 cm/s^2[/TEX].
Nhận xét thứ hai: Khi ván đạt đến vận tốc 10 cm/s, sẽ không còn lực ma sát. Khi đó xe đứng yên so với ván.
Ta tính xem khi đạt đến vận tốc đó, ván đã đi được một quãng bao nhiêu:
[TEX]s= \frac{V^2}{2a} = 25 cm[/TEX]
Thời gian [TEX]t = \sqrt[]{\frac{2s}{a}} = 5s[/TEX]
Khi đó xe đi được một quãng [TEX]x = 50 cm[/TEX]
Để xe đến được mép trước của ván thì [TEX]x - s \geq 50[/TEX].
Nhưng [TEX]x - s =25 cm[/TEX]. Điều đó có nghĩa là xe chỉ trượt một đoạn 25 cm trên mặt ván thì ván đã "đuổi kịp" nó.
Trường hợp này mình dùng hệ quy chiếu gắn với đất. Các bạn có thể giải cách khác bằng cách dùng hệ quy chiếu gắn với vật.