1. Thả một quả bóng từ độ cao h xuống sàn nhà. Động năng của quả bóng được chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào ngay khi quả bóng chạm vào sàn nhà?
2. Một vật có khối lượng 10 kg đang chuyển động với tốc độ 5 km/h trên mặt bàn nằm ngang. Do có ma sát, vật chuyển động chậm dần đều và đi được 1 m thì dừng lại. Tính hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn. Lấy gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2.
1.
Khi bóng rơi xuống sàn thì động năng chuyển hóa thành thế năng.
2.
Cách 1: Phương pháp sử dụng phương trình động lực học, định luật II newton
Đổi 5 km/h = 25/18 m/s.
Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ
Theo định luật II newton ta có:
\(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\overrightarrow a \) (1)
Chiếu (1) lên Ox ta có:
\( - {F_{ms}} = ma \Leftrightarrow - \mu .N = m.a\) (2)
Chiếu (1) lên Oy ta có: N – P = 0 => N = P = m.g thay vào (2), ta có:
\( - \mu .m.g = m.a \Rightarrow \mu = \frac{{ - a}}{g}\) (3)
Vật chuyển động chậm dần đều:
\(a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2.s}}\) thay vào (3), có:
\(\mu = \frac{{v_0^2 - {v^2}}}{{2.g.s}} = \frac{{{{\left( {\frac{{25}}{{18}}} \right)}^2} - {0^2}}}{{2.9,8.1}} \approx 0,1\)
Cách 2: Mối liên hệ giữa động năng và công của lực
Ta có động năng của vật bằng công của lực ma sát
Wđ = A
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{1}{2}.m.{v^2} = {F_{ms}}.s.\cos \alpha \\ \Leftrightarrow \frac{1}{2}.m.{v^2} = \mu .m.g.s.\cos \alpha \\ \Rightarrow \mu = \frac{{{v^2}}}{{2.g.s.\cos \alpha }} = \frac{{{{\left( {\frac{{25}}{{18}}} \right)}^2}}}{{2.9,8.1.\cos 0}} \approx 0,1\end{array}\)
