Một vật có khối lượng m = 4,0 kg bắt đầu chuyển động trên mặt sàn năm ngang dưới tác dụng của một lực F hợp với hướng chuyển động một góc a = 30°. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là ut = 0,30. Cho biết độ lớn lực kéo F = 17 N và gia tốc trọng trường g = 10m/s². Tính quãng đường vật đi được trong giây thứ 5 kể thừ khi vật bắt đầu chuyển động.
Đáp án:
Quãng đường đi được trong giây thứ 5 là 5,94m
Giải thích các bước giải:
Gia tốc của vật là:
$\begin{array}{l}
N = P – F\sin \alpha = mg – F\sin \alpha \\
ma = F\cos \alpha – {F_{ms}}\\
\Leftrightarrow ma = F\cos \alpha – \mu N\\
\Leftrightarrow ma = F\cos \alpha – \mu \left( {mg – F\sin \alpha } \right)\\
\Leftrightarrow a = \dfrac{{F\left( {\cos \alpha + \mu \sin \alpha } \right)}}{m} – \mu g\\
\Leftrightarrow a = \dfrac{{17.\left( {\cos {{30}^o} + 0,3.\sin {{30}^o}} \right)}}{4} – 0,3.10\\
\Leftrightarrow a = 1,32m/{s^2}
\end{array}$
Quãng đường vật đi được trong giây thứ 5 từ khi vật bắt đầu chuyển động là:
${s_{s5}} = \dfrac{1}{2}a{t_{5s}}^2 – \dfrac{1}{2}a{t_{4s}}^2 = \dfrac{1}{2}.1,{32.5^2} – \dfrac{1}{2}.1,{32.4^2} = 5,94m$
Xem hình.