Bài 2 trang 109 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Bài 24: Chuyển động của hệ vật

Bài 2 (trang 109 sgk Vật Lý 10 nâng cao)

Một đầu tàu có khối lượng 50 tấn được nối với hai toa, mỗi toa có khối lượng 20 tấn. Đoàn tàu bắt đầu chuyển động với gia tốc a = 0,2m/s². Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và đường ray là 0,05. Hãy tính:

a) Lực phát động tác dụng lên đoàn tàu.

b) Lực căng ở những chỗ nối toa.

Lời giải:

a) Vì đường ngang nên độ lớn các lực ma sát trượt tác dụng lên các toa là:

F_ms1 = μ.m₁.g; F_ms2 = μ.m₂.g; F_ms3 = μ.m₃.g.

Áp dụng định luật II Newton cho hệ vật ta được:

Với F_ms1 = μ.m₁.g = 0,05.50.10³.10 = 24500N

F_ms2 = μ.m₂.g = 0,05.20.10³.10 = 9800N

F_ms3= μ.m₃.g = 0,05.20.10³.10 = 9800N

và a = 0,2 m/s²

⇒ F = (m + m₁ + m₂).a + (F_ms1 + F_ms2 + F_ms3) = 62100N

b) Xét toa 1: F - T₁– F_ms1= m₁.a ⇒ T₁ = F - m₁.a - F_ms1 = 27600N

T₁ = T’₁ = 27600N

Xét toa 2: T’₁ – T₂ - F_ms2 = m₂.a ⇒ T₂ = T'₁ - F_ms2 - m₂.a = 13800N

T₂ = T’₂ = 13800N

Tham kh ảo toàn bộ : Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao