Question

Cho hệ ròng rọc như hình vẽ, ở hai đầu có treo hai quả cân 1 và 2 có khối lượng lần lượt là m 1   =   200 g và m 2   =   300 g . Lấy g   =   10 m / s 2 . Bỏ qua khối lượng và độ giãn không đáng kể. Sau khi buông tay hãy tính vận tốc của mỗi vật sau 4 giây và quãng đường mà mỗi vật đi được trong giây thứ 4.

Answer 1

Chọn chiều dương là chiều chuyển động

P 1 = m 1 . g = 0 , 2.10 = 2 N ; P 2 = m 2 . g = 0 , 3.10 = 3 N

Vì  P 2 > P 1   nên vật hai đi xuống, vật một đi lên

Theo định lụât II Niu-Tơn ta có

Vì dây không dãn nên ta có T 1 = T 2 = T ; a 1 = a 2 = a

Vật 1:  P 1 → + T → = m 1 a →   1

Vật 2:  P 2 → + T → = m 2 a → 2

Chiếu (1)(2) lên chiều chuyển động

Vật 1:  T − P 1 = m 1 a 1 . 1

Vật 2:  P 2 − T = m 2 a 2 . 2

⇒ a = P 2 − P 1 m 1 + m 2 = 3 − 2 0 , 2 + 0 , 3 = 2 m / s 2

Áp dụng công thức vận tốc của ệ đầu giây thứ 4 là

v = v 0 + a t = 0 + 2.4 = 8 m / s

Quãng cường vật đi được trong 4 giây là :

s 1 = 1 2 a t 1 2 = 1 2 .2.4 2 = 16 m

Quãng cường vật đi được trong 3 giây là:

s 3 = 1 2 a t 2 2 = 1 2 .2.3 2 = 9 m

Quãng đường vật đi được trong giây thứ 4 là:

Δ s = s 1 − s 2 = 16 − 9 = 7 m