Người ta đẩy một cái thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 N làm thùng chuyển động trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt phẳng là 0,35. Tính gia tốc của thùng. Lấy g = 9,8 m/s².

*Lời giải:

- Thùng chịu tác dụng của bốn lực:

+ Trọng lực  $\overrightarrow{P}$

+ Lực đẩy  $\overrightarrow{F}$

+ Phản lực  $\overrightarrow{N}$

+ Lực ma sát trượt  ${\overrightarrow{F}}_{{}_{ms}}$

- Coi thùng như một chất điểm (hình vẽ)

 

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

  $\left\{\begin{array}{l}Ox:F_x=F-F_{ms}=m.a_x=m.a\\ Oy:F_y=N-P=0\end{array}\right.$

$F_{ms}=\mu .N$

- Giải hệ phương trình:

N = P = mg = 55.9,8 = 539 N

 $F_{ms}=\mu .N=0,35.539=188,65N$

 $a=\frac{F-F_{ms}}{m}=\frac{220-188,65}{55}=0,57m/s^2$

Vậy gia tốc của thùng là 0,57 m/s²

*Phương pháp giải:

 - vẽ hình và xác định các lực của thùng đang chịu 

- áp dụng định luật II Newton:

Định luật II Niu – Tơn

    Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

    Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F1→, F2→,..., Fn→ thì F→ là hợp lực của các lực đó: F→ = F1→ + F2→ + ... + Fn

*Lý thuyết nắm thêm và các dạng toán về động lực học:

Phương pháp giải chung: 

Bước 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.

Bước 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.

$\left(\begin{array}{c}\text{Ox}:F_x=F_{1x}+F_{2x}+\mathrm{...}=m.a_x\left(1\right)\\ \text{Oy}:F_y=F_{1y}+F_{2y}+\mathrm{...}=0\left(2\right)\end{array}\right)$

Bước 3: Giải hệ phương trình (1) và (2) để tìm gia tốc hay tìm lực, tùy từng bài toán.

Các loại bài toán

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

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

Lực. Cân bằng lực

    - Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

    - Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.

    - Đường thẳng mang vectơ lực gọi là giá của lực.

    Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

Tổng hợp lực

    a) Định nghĩa

    Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.

    Lực thay thế này gọi là hợp lực.

    b) Quy tắc hình bình hành

    Nếu hai lực đồng quy làm thành cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.

    Chú ý:

    - Nếu hai lực cùng phương, cùng chiều thì lực tổng hợp F = F1 + F2 và có chiều cùng chiều với hai lực.

    - Nếu hai lực cùng phương, ngược chiều thì lực tổng hợp F = |F1 - F2| và có chiều cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn.

    - Nếu hai lực không cùng phương thì lực tổng hợp F2 = F12 + F22 + 2.F1.F2.cosα và có chiều theo quy tắc hình bình hành.

    -Điều kiện cân bằng của chất điểm: Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0:

    F→ = F1→ + F2→ + ... = 0

1. Định luật I Niu – Tơn

    a) Định luật I Niu – Tơn

    Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

    b) Quán tính

    Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

2. Định luật II Niu – Tơn

    Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

    Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F1→, F2→,..., Fn→ thì F→ là hợp lực của các lực đó: F→ = F1→ + F2→ + ... + Fn→

3. Định luật III Niu – Tơn

a) Sự tương tác giữa các vật

    Khi một vật tác dụng lên vật khác một lực thì vật đó cũng bị vật kia tác dụng ngược trở lại một lực. Ta nói giữa hai vật có sự tương tác.

b) Định luật

    Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.

    FBA→ = -FAB→

    c) Lực và phản lực

    - Một trong hai lực tương tác giữa hai vật gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực.

    - Đặc điểm của lực và phản lực:

        + Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.

        + Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Hai lực có đặc điểm như vậy gọi là hai lực trực đối.

        + Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

    Chú ý:

        + Hai lực cân bằng cũng là hai lực trực đối nhưng ngược lại thì sẽ không đúng.

Xem thêm các bài viết liên quan hay, chi tiết:

Lý thuyết Định luật II Newton - Vật lí 10 Kết nối tri thức

Giải Vật lí 10 Bài 20 (Kết nối tri thức): Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học