Công thức tính gia tốc tịnh tiến và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

Công thức tính gia tốc tịnh tiến và cách giải các dạng bài tập chi tiết nhất

I. Lý thuyết

1. Khái niệm

- Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường nối hai điểm bất kì của vật luôn song song với chính nó.

- Trong chuyển động tịnh tiến, tất cả các điểm của vật đều chuyển động như nhau với cùng một gia tốc.

2. Công thức

Gia tốc của chuyển động tịnh tiến được xác định bằng định luật II Niu-tơn:

$\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}$

Trong đó:

+ $\overrightarrow{F}=\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}+...$ là hợp lực tổng hợp tác dụng lên vật (N)

+ m là khối lượng của vật (kg)

+ $\overrightarrow{a}$ là gia tốc tịnh tiến của vật (m/s²)

3. Kiến thức mở rộng

- Khi vật chuyển động tịnh tiến thẳng, ta nên chọn hệ trục toạ độ Đề-các có trục Ox cùng hướng với chuyển động và trục Oy vuông góc với với hướng chuyển động rồi chiếu phương trình vectơ$\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}$ lên hai trục toạ độ đó để có phương trình đại số.

Ox: F_1x + F_2x + .... + F_nx = ma_x

Oy: F_1y + F_2y + ....+ F_ny = ma_y

II. Bài tập vận dụng

Bài 1:Một xe ca có khối lượng 1250 kg được dùng để kéo một xe móc có khối lượng 325 kg. Cả hai xe cùng chuyển động với gia tốc 2,15 m/s² . Bỏ qua chuyển động quay của các bánh xe. Hãy xác định hợp lực tác dụng lên xe ca?

Lời giải:

Các lực tác dụng lên hệ xe ca và xe moóc được biểu diễn như hình vẽ.

Áp dụng định luật II Niu – Tơn ta có: $\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}$

Hợp lực tác dụng lên xe ca chính là hợp lực tác dụng lên hệ (A và B) là:

F_hlA = (m_A + m_B).a = (1250 + 325). 2,15 = 3386,25 (N)

Bài 2: Một vật có khối lượng m = 40 kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 200 N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là µ_t = 0,25. Hãy tính gia tốc của vật?

Lời giải:

Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ.

Chọn trục Ox và Oy như hình vẽ.

Áp dụng định luật II Niu – tơn:

$\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_k}+\overrightarrow{F_{ms}}=m\overrightarrow{a} \left(1\right)$

Chiếu (1) lên Ox ta được: F_k – F_ms = ma (2)

Chiếu (1) lên Oy ta được: N – P = 0 (3)

(theo trục Oy gia tốc của vật bằng 0 do vật không chuyển động theo phương đó)

Từ (2) và (3) ta được:

$a=\frac{F_k-F_{ms}}{m}=\frac{F_k-\mu .P}{m}=2,5 m/s^2$