Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc

Trang trước Trang sau

Bài 3.8 trang 36 sách bài tập Vật lí 10: Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc $α = 60, 0 °$ , để kéo vật có khối lượng m = 50,0 kg trượt trên mặt sàn nằm ngang một đoạn thẳng có độ dài s = 10,0 m với tốc độ không đổi. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là $μ = 0, 250$ ; thành phần thẳng đứng của lực F hướng từ dưới lên trên, gia tốc rơi tự do

g = 9,8 m/s². Tính:

a. Công của trọng lực.

b. Công của lực F.

c. Công của lực ma sát.

Lời giải:

a. Công của trọng lực: A_p = 0

b. Giản đồ vecto

Một người dùng lực F hợp với phương nằm ngang một góc

Từ định luật II Newton: $\vec{F} + \vec{P} + \vec{N} + \vec{F_{m s}} = \vec{0}$ (do vật chuyển động đều)

Vì vật chuyển động thẳng đều nên độ lớn của lực ma sát bằng độ lớn của thành phần nằm ngang của lực F.

Theo phương Ox: $F \cos α - F_{m s} = 0 \Leftrightarrow F \cos α - μ N = 0$

Theo phương Oy: $N + F \sin α = P \Rightarrow N = m g - F \sin α$

$\Rightarrow μ (m g - F \sin α) = F \cos α$

$\Rightarrow F = \frac{μ m g}{\cos α + μ \sin α}$

Công của lực F:

$A_{F} = F s \cos α = \frac{μ m g s \cos α}{\cos α + μ \sin α} \approx 855 J$

c. Lực ma sát: $F_{m s} = μ N = μ (m g - F \sin α)$

Công của lực ma sát

$A_{m s} = - μ (m g - F \sin α) s = - \frac{μ m g s \cos α}{\cos α + μ \sin α} \approx - 855 J$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật lí lớp 10 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Cánh diều khác