Giải Câu 18.12 Bài 18. Lực ma sát (trang 33, 34, 35) – SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức. Tham khảo: Theo định luật II Newton ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{mst}}} = m\overrightarrow.
Câu hỏi/Đề bài:
Một khúc gỗ khối lượng 2,5 kg đặt trên sàn nhà. Người ta kéo khúc gỗ bằng một lực \(\overrightarrow F \) hướng chếch lên và hợp với phương nằm ngang một góc α = 30°. Khúc gỗ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 1,5 m/s2 trên sàn. Biết hệ số ma sát trượt giữa gỗ và sàn là 0,25. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ lớn của lực \(\overrightarrow F \).
Hướng dẫn:
Theo định luật II Newton ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{mst}}} = m\overrightarrow a \).
Chọn hệ trục Oxy có chiều dương hướng lên (Oy), từ trái sang phải (Ox). Chiếu phương trình lần lượt lên trục Ox, Oy. Giải hệ phương trình.
Lời giải:
Theo định luật II Newton ta có: \(\overrightarrow F + \overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{mst}}} = m\overrightarrow a \).
Chọn hệ trục Oxy có chiều dương hướng lên (Oy), từ trái sang phải (Ox) như hình vẽ. Chiếu phương trình lần lượt lên trục Ox, Oy. Ta được:
Chiếu xuống Ox, ta có:
Fcosα – Fmst = ma => Fmst = Fcosα – ma
Chiếu xuống Oy, ta có:
Fsinα – P + N = 0 => N = P – Fsinα
Mặt khác, ta có: Fmst = μN
=> Fcosα – ma = μ(P – Fsinα) ó F(cosα + μsinα) = μP + ma.
=> F = \(\frac{{ma + \mu P}}{{\cos \alpha + \mu \sin \alpha }}\)= \(\frac{{2,5.1,5 + 0,25.2,5.10}}{{\cos {{30}^o} + 0,25\sin {{30}^o}}}\) ≈ 10,1 N.