BÀI 20: MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ CÁCH GIẢI CÁC BÀI TAONS THUỘC PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC

1. KHỞI ĐỘNG

Hãy nêu một số dạng toán liên quan đến chương động lực học?

Gợi ý:

Trong chương động lực học, ta đã được học những dạng toán liên quan đến: Tổng hợp lực, phân tích lực, cân bằng lực, 3 định luật Newton, lực ma sát, lực cản và lực nâng.

1. NỘI DUNG BÀI HỌC
2. Phương pháp động lực học.
3. 2. Các loại bài toán.

1. PHẦN TRIỂN KHAI KIẾN THỨC
2. Phương pháp động lực học.

Các bước giải chính:

1. Chọn vật khảo sát chuyển động. Biểu diễn các lực tác dụng lên vật, trong đó làm rõ phương, chiều và điểm đặt của từng lực.
2. Chọn hai trục vuông góc Ox và Oy; trong đó trục Ox cùng hướng với chuyển động của vật hay cùng hướng với lực kéo khi vật đứng yên. Phân tích các lực theo hai trục này. Áp dụng định luật 2 Newton theo hai trục tọa độ Ox và Oy.
3. Giải hệ phương trình (1) và (2) để tìm gia tốc hay tìm lực, tùy từng bài toán.

2. 2. Các loại bài toán.
3. Bài toán xác định gia tốc của vật khi biết các lực tác dụng vào vật

Ví dụ: Một người đẩy một thùng hàng, khối lượng 50 kg, trượt trên sàn nhà. Lực đẩy có phương nằm ngang với độ lớn là 180N. Tính gia tốc của thùng hàng, biết hệ số ma sát trượt giữa thùng hàng và sàn nhà là 0,25. Lấy g=9,8m/

Giải:

Bước 1: Chọn vật khảo sát chuyển động. Biểu diễn các lực tác dụng lên vật.

+ Vật được chọn làm khảo sát: Thùng hàng (Coi thùng hàng như một chất điểm).

+ Xác định và biểu diễn các lực tác dụng lên vật: Thùng hàng chịu tác dụng của 4 lực gồm: trọng lực , lực đẩy , phản lực và lực ma sát trượt của sàn .

Bước 2:

+ Chọn hai trục vuông góc Ox và Oy. Phân tích các lực.

+ Áp dụng định luật 2 Newton cho chuyển động của vật theo hai trục Ox, Oy.

(3).

Bước 3: Giải hệ phương trình:

Từ (2)=> N = P = m.g = 50.9,8 = 490N

Thay vào (3):

Thay vào (1): 180-122,5 = 50.a

=> a= m/

Vậy thùng hàng trượt với gia tốc m/, cùng chiều với trục Ox hay là cùng chiều với chuyển động.

1. Bài toán xác định lực tác dụng vào vật khi biết gia tốc.

Ví dụ 1: Một người dùng dây buộc để kéo một thùng gỗ theo phương nằm ngang bằng một lực (hình 20.2). Khối lượng của thùng là 35 kg. Hệ số ma sát giữa sàn nhà và đáy thùng là 0,3. Lấy g=9,8m/ Tính độ lớn của lực kéo trong hai trường hợp:

1. Thùng trượt với gia tốc 0,2 m/.
2. Thùng trượt đều.

Giải:

Bước 1:

- Vật được chọn làm khảo sát: Thùng gỗ.

- Thùng gỗ chịu tác dụng của 4 lực gồm: trọng lực , lực kéo , phản lực và lực ma sát trượt của sàn .

Bước 2:

+ Coi thùng gỗ như một chất điểm, thì các lực sẽ được biểu diễn trên trục tọa độ như sau:

+ Áp dụng định luật 2 Newton cho chuyển động của thùng gỗ theo hai trục Ox và Oy, ta có:

(3).

Bước 3: Giải hệ phương trình:

Từ (2) suy ra N = P = m.g.

Thay vào (3), ta được: m.g.

Thay vào (1), ta được:

F = m.a+= m.a+ m.g = m.(a+ g) (4)

1. a) Với a= 0,2 m/, thay vào (4) ta có:

F = 35.(0,2+0,3.9,8) = 109,9N

1. b) Thùng trượt đều thì a=0, thay vào (4):

F = 35.(0+0,3.9,8) = 102,9N.