Cơ học Newton

Mặt phẳng nghiêng

Phân tích trọng lực theo phương song song và vuông góc mặt nghiêng giúp giải thích chuyển động và lực ma sát.

Une dốc là một máy cơ đơn giản: nâng vật dọc theo con dốc cần lực kéo nhỏ hơn nâng thẳng đứng, nhưng trên quãng đường dài hơn. Để hiểu vật trượt thế nào, ta phân tích trọng lực theo hai phương gắn với mặt dốc.

Chuyển động dọc dốc

Bỏ qua ma sát, định luật II Newton dọc mặt dốc cho $a=g\sin\theta$ hướng xuống. Với ma sát trượt hệ số $\mu_k$, nếu vật trượt xuống thì $a=g(\sin\theta-\mu_k\cos\theta)$; biểu thức chỉ mô tả vật đang trượt theo chiều xuống. Ma sát nghỉ có thể giữ vật đứng yên nếu thành phần kéo xuống không vượt giới hạn ma sát nghỉ.

Trên dốc góc 30°, một thùng hàng khối lượng 4 kg chịu thành phần trọng lực kéo xuống dốc $mgsin30°=20 N$ nếu lấy $g=10 m/s²$; phản lực là $mgcos30°≈34,6 N$. Nếu không ma sát, gia tốc là 5 m/s², không phụ thuộc khối lượng. Mặt phẳng nghiêng đổi một lực nâng lớn thành lực nhỏ hơn tác dụng trên quãng đường dài hơn, chứ không làm công nâng vật biến mất.

Pour choisir le sens de la force de frottement, déterminez d’abord le mouvement relatif possible ou réel le long de la pente. La composante normale de la gravité augmente la pression de contact, tandis que la composante parallèle tend à faire glisser l’objet. Ces deux rôles se retrouvent sur les rampes de chargement et les toboggans.

Trắc nghiệm nhanh