Một vật có khối lượng m = 4,0kg chuyển động trên mặt sàn nằm ngang dưới tác dụng của một lực →F hợp với hướng chuyển động một góc α = 30o (hình 21.6). Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là µt = 0,30. 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.
Hướng dẫn giải:
Lực tác dụng lên vật m được biểu diễn trên hình vẽ.
Định luật II Niu-tơn cho: →F+→P+→N+→Fms=m→a (1)
Chọn hệ trục Oxy với chiều dương là chiều chuyển động theo phương Ox, chiếu phương trình (1) lên:
(Ox): Fcosα- fms= ma (2)
(Oy): N + Fsinα - P = 0 (3)
mà fms= μN (4)
Advertisements (Quảng cáo)
(2), (3) và (4) => F cosα - μ(P- Fsinα ) = ma
=> Fcosα - μP + μFsinα = ma
F(cosα +μsinα) = ma +μmg
⇒F=m.(μtg+a)cosα+μt.sinα
a) Khi a = 1,25 m/s2
⇒F=4.0,25+0,3.4.10√32+0,3.12
⇒F=(5+12)21,732+0,3=342,032=16,7(N)
b) Vật chuyển động thẳng đều a = 0.
⇒F=12.22,032=11,81(N)