Một xe trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng với góc \(\alpha = {30^ \circ }\). Hệ số ma sát trượt là \(\mu = 0,3464\). Chiều dài mặt phẳng nghiêng là \(l = 1m\). Lấy \(g = 10m/{s^2}\) và \(\sqrt 3 = 1,732\). Gia tốc của chuyển động là:
Trả lời bởi giáo viên
Chọn hệ trục Oxy và phân tích các lực tác dụng như hình vẽ sau:
Áp dụng định luật Newton ta được:
\(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{m{\rm{s}}}}} = m\overrightarrow a \)
Chiếu lên trục Oy ta được: \( - Pco{\rm{s}}\alpha {\rm{ + N = 0}}\)
\( \Rightarrow N = mgcos\alpha \)(1)
Chiếu lên trục Ox ta được: \(P\sin \alpha - {F_{m{\rm{s}}}} = m{a_x}\)
\( \Rightarrow mg\sin \alpha - \mu N = m{a_x}\)(2)
từ (1) và (2) suy ra được: \(mg\sin \alpha - \mu mgco{\rm{s}}\alpha {\rm{ = m}}{{\rm{a}}_x}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {a_x} = g\left( {\sin \alpha - \mu co{\rm{s}}\alpha } \right)\\ \Rightarrow {a_x} = 10\left( {\sin {{30}^ \circ } - \mu co{\rm{s}}{{30}^ \circ }} \right)\\ \Rightarrow {a_x} = 10\left( {\dfrac{1}{2} - 0,3464.\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}} \right) = 2\left( {m/{s^2}} \right)\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
- Xác định các lực tác dụng lên các vật
- Viết phương trình định luật II Newton
- Chiếu lên chiều dương của chuyển động