Vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng B đến C dài 2 m, góc nghiêng 30° so với phương ngang. Hệ số ma sát 0,1 lấy g = 10 m/s². Xác định vị trí điểm M trên mặt phẳng nghiêng có động năng bằng 2 lần thế năng. (Tính từ điểm C tại chân mặt phẳng
nghiêng lên đến M).
Đáp án:
điểm M cách mặt phẳng ngang: 0,44m
Giải thích các bước giải:
ta có:
\[\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\overrightarrow a \]
chiếu lên ox
gia tốc của vật:
\[m.g.\sin \alpha – \mu .m.g.cos\alpha = m.a = > a = \frac{{10.\sin 30 – 0,2.10.cos30}}{1} = 5 – \sqrt 3 m/{s^2}\]
vận tốc cuối mặt phẳng nghiêng:
\[{v^2} – v_0^2 = 2.a.S = > v = \sqrt {2.a.S} = \sqrt {2.(5 – \sqrt 3 ).2} = 3,6m/s\]
cơ năng bao toan:
\[{\rm{W = 3}}{{\rm{W}}_t} + {A_{ms}} \Leftrightarrow \frac{1}{2}.m.{v^2} = 3.m.g.h + \mu .m.g.\sin \alpha .h \Rightarrow \frac{1}{2}.3,{6^2} = 3.10.h + 0,1.10.\sin 30.h \Leftarrow h = 0,21m\]
vị trí điểm M:
\[\sin \alpha = \frac{h}{S} = > S = \frac{h}{{\sin \alpha }} = \frac{{0,21}}{{\sin 30}} = 0,44m\]