Bài 6 trang 115 SGK Vật Lý 10

Bài 21: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Bài 6 (trang 115 SGK Vật Lý 10)

Một vật có khối lượng m = 4,0 kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của 1 lực F hợp với hướng chuyển động 1 góc α = 30^o (Hình 21.6). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là μt = 0,30. Hãy tính độ lớn của lực để:

a) Vật chuyển động với gia tốc bằng 1,25 m/s².

b) Vật chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s².

Lời giải

Hình biểu diễn lực:

a) Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình. Chọn hệ trục Ox theo hướng chuyển động, Oy vuông góc phương chuyển động.

Áp dụng định luật II Niu – tơn ta có:

Chiếu hệ thức vecto lên trục Ox ta được:

Fcosα - F_ms = ma (1)

Chiếu hệ thức vecto lên trục Oy ta được:

Fsinα - P + N = 0 ⇔ N = P - Fsinα (2)

Mặt khác F_ms = μ_tN = μ_t(P - Fsinα) (3)

Từ (1) và (2) (3) suy ra:

b) Để vật chuyển động thẳng đều (a = 0) ta có:

⇔ Fcosα - μ_t(P - Fsinα) ⇒ F = 12(N)

Xem toàn bộ Giải Vật lý 10: Bài 21. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định