Hà Hoàng Bảo Anh
Giới thiệu về bản thân
1. Trọng lực P tác dụng tại trung điểm thanh (cách O một nửa chiều dài):
Gọi chiều dài thanh là \(L\) (ta không cần biết số cụ thể vì nó sẽ rút gọn)
- Khoảng cách từ O đến vị trí tác dụng của trọng lực: \(\frac{L}{2}\)
- Mômen của trọng lực:
\(M_{P} = P \cdot \frac{L}{2}\)
(Chiều quay xuống → chọn là âm)
2. Lực căng dây T hướng lên, tạo góc \(30^{\circ}\) với thanh:
- Tác dụng tại đầu A (khoảng cách đến O là \(L\))
- Thành phần vuông góc với thanh là: \(T sin \alpha\)
- Mômen của lực T:
\(M_{T} = T sin 30^{\circ} \cdot L\)
(Chiều quay ngược chiều kim đồng hồ → chọn là dương)
Thiết lập phương trình cân bằng mômen:
\(T sin 30^{\circ} \cdot L = P \cdot \frac{L}{2}\)
Rút gọn \(L\) hai vế:
\(T \cdot sin 30^{\circ} = \frac{P}{2} = \frac{14}{2} = 7\)
Vì \(sin 30^{\circ} = 0,5\), ta có:
\(T \cdot 0,5 = 7 \Rightarrow T = \frac{7}{0,5} = 14 \textrm{ } \text{N}\)
Kết quả:
\(\boxed{T = 14 \textrm{ } \text{N}}\)
Dựa vào hình, ta thấy:
- Vật nặng 8 kg được treo tại điểm A.
- Hai dây AB và AC kéo vật theo hai hướng:
- Dây AB nghiêng lên trái,
- Dây AC nằm ngang kéo sang phải.
- Góc giữa dây AB và AC là 120°.
Phân tích lực
Gọi:
- \(T_{1}\) là lực căng dây AB
- \(T_{2}\) là lực căng dây AC
- Trọng lực: \(P = m g = 8 \cdot 9,8 = 78,4 \textrm{ } \text{N}\)
Xử lý theo tọa độ
Ta đặt hệ trục tọa độ:
- Trục \(x\) ngang (trái – phải)
- Trục \(y\) thẳng đứng (lên – xuống)
Phân tích thành phần lực:
- Dây AB nghiêng lên trái một góc \(\theta = 60^{\circ}\) so với phương dọc xuống dưới (vì góc giữa AB và AC là 120° → AB tạo với phương thẳng đứng một góc 60°).
➡️ Thành phần lực của \(T_{1}\):
- Theo phương x: \(T_{1} cos 60^{\circ}\) (trái)
- Theo phương y: \(T_{1} sin 60^{\circ}\) (lên)
- Dây AC nằm ngang → chỉ có thành phần x:
- \(T_{2}\) (phải)
Thiết lập phương trình cân bằng:
Phương x:
\(T_{2} = T_{1} cos 60^{\circ}\)
Phương y:
\(T_{1} sin 60^{\circ} = P = 78,4\)
Tính toán:
Từ phương trình y:
\(T_{1} = \frac{78,4}{sin 60^{\circ}} = \frac{78,4}{\frac{\sqrt{3}}{2}} \approx \frac{78,4}{0,866} \approx 90,5 \textrm{ } \text{N}\)
Thế vào phương trình x:
\(T_{2} = T_{1} cos 60^{\circ} = 90,5 \cdot 0,5 = 45,25 \textrm{ } \text{N}\)
Kết quả:
- Lực căng dây AB: \(\boxed{90,5 \textrm{ } \text{N}}\)
- Lực căng dây AC: \(\boxed{45,25 \textrm{ } \text{N}}\)
a) Lực ma sát tại bề mặt tiếp xúc
Lực ma sát trượt được tính theo công thức:
\(F_{\text{ms}} = \mu \cdot N\)
Trong đó:
- \(N\) là lực phản lực pháp tuyến (ở mặt phẳng ngang, bằng trọng lượng):
\(N = m \cdot g = 40 \cdot 9,8 = 392 \textrm{ } \text{N}\)
=> Lực ma sát:
\(F_{\text{ms}} = 0,35 \cdot 392 = 137,2 \textrm{ } \text{N}\)
Đáp án a : Fms = 137,2 (N) ( Ngược hướng chuyển động )
b) Gia tốc của chiếc hộp
Lực kéo – lực cản sẽ sinh ra gia tốc:
\(F_{\text{h}ợ\text{p}} = F_{đẩ\text{y}} - F_{\text{ms}} = 160 - 137,2 = 22,8 \textrm{ } \text{N}\)
Áp dụng định luật II Newton:
\(a = \frac{F_{\text{h}ợ\text{p}}}{m} = \frac{22,8}{40} = 0,57 \textrm{ } \text{m}/\text{s}^{2}\)
Đáp án b:
- Độ lớn gia tốc: \(\boxed{0,57 \textrm{ } \text{m}/\text{s}^{2}}\)
- Hướng: Cùng hướng với lực đẩy (theo phương ngang)