Một vật có khối lượng 10kg chuyển động trên đường thẳng với vận tốc đầu 72km/h, đi được 10m thì dừng lại
a. Tính động năng tại vị trí ban đầu của vật.
b. Tính hệ số ma sát u trên đoạn đường nói trên.
c. Giả sử như ban đầu có lực F=10N tác dụng lên vật, khi đi hết quãng đường S=10 trên thì vận tốc của vật bằng bao nhiêu biết hệ số ma sát u ko đổi.
Giải
Đổi: \(v_o=72km/h=20m/s\)
a) Động năng của vật tại vị trí ban đầu là:
\(W_đ=\frac{1}{2}.m.v_o^2=\frac{1}{2}.10.20^2=2000\left(J\right)\)
b) Gia tốc do lực ma sát gây ra là:
\(v^2-v_o^2=2.a.s\Leftrightarrow a=\frac{v^2-v_o^2}{2.s}=\frac{0-20^2}{2.10}=-20\left(m/s^2\right)\)
(Dấu "-" cho thấy gia tốc ngược hướng chuyển động ban đầu, vật chuyển động chậm dần)
Hệ số ma sát trên đoạn đường đó là:
\(F_{ms}=m.a\Leftrightarrow\mu N=m.a\Leftrightarrow\mu=\frac{m.a}{N}=\frac{m.a}{P}=\frac{a}{g}=\frac{20}{10}=2\)
(Ở đây gia tốc không có dấu "-" vì ta chỉ cần tính về độ lớn).
c) Lực ma sát tác dụng vào vật là:
\(F_{ms}=\mu.N=\mu.m.g=2.10.10=200\left(N\right)\)
Hợp lực tác dụng lên vật là:
\(F_{hl}=F_{ms}-F=200-10=190\left(N\right)\)
Gia tốc cản trở chuyển động lúc này là:
\(a'=\frac{F_{hl}}{m}=\frac{190}{10}=19\left(m/s^2\right)\)
Vận tốc của vật khi đi hết quãng đường s là:
\(v'^2-v_o^2=2.a'.s\Leftrightarrow v'=\sqrt{2.a'.s+v_o^2}=\sqrt{2.\left(-19\right).10+20^2}\approx4,47\left(m/s\right)\)
Vậy:.....
