Physic Labs

Bài 3

Một khối trượt khối lượng m=2.0 kgm=2.0\,\mathrm{kg} từ nghỉ trên mặt phẳng nghiêng góc 30∘30^\circ, đi được s=4.0 ms=4.0\,\mathrm m. Hệ số ma sát trượt là μ=0.20\mu=0.20, lấy g=10 m s−2g=10\,\mathrm{m\,s^{-2}}. Mặt phẳng nghiêng cố định và vật luôn tiếp xúc với nó trong lúc trượt. Hệ số μ\mu không đổi trên toàn bộ quãng đường, còn lực ma sát trượt ngược chiều chuyển động. Vật chuyển động thẳng dọc mặt phẳng với gia tốc không đổi từ vị trí ban đầu đến cuối quãng đường đã cho. (a) Tính phản lực pháp tuyến và gia tốc dọc mặt phẳng. (b) Tìm tốc độ ở cuối quãng đường. (c) Tính thời gian trượt, giả sử gia tốc không đổi.
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
ma=mgsin⁡30∘−f,a=g(sin⁡30∘−μcos⁡30∘)ma=mg\sin30^\circ-f,\quad a=g(\sin30^\circ-\mu\cos30^\circ)
problems.proof.analysis

Dọc mặt phẳng, trọng lực kéo xuống còn ma sát cản chuyển động. Định luật Newton cho gia tốc thuần là g(sin⁡θ−μcos⁡θ)g(\sin\theta-\mu\cos\theta).

problems.proof.pitfall. Ma sát hướng lên dốc khi vật trượt xuống; không lấy f=μmgf=\mu mg mà phải dùng phản lực pháp tuyến.