Một bạn học sinh nhận xét rằng dù độ chênh lệch khối lượng giữa N và M được thay đổi khi làm thí nghiệm nhưng tổng khối lượng được buộc vào dây không đổi. Vì thế, chênh lệch trọng lượng giữa N và M là độ lớn lực tác dụng lên cả hệ 20 miếng thép và gây ra gia tốc a nên a tỉ lệ thuận với n. Hãy áp dụng biểu thức định luật II Newton lần lượt cho khối lượng treo tại N và tại M để chứng tỏ:
\[a = \frac{{\left( {{m_N} - {m_M}} \right)g}}{{{m_N} + {m_M}}}\]
Với g là gia tốc rơi tự do và bỏ qua ma sát.
Lời giải
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của dây.
Vật tại N chịu tác dụng của trọng lực PN và lực căng T của dây, chuyển động theo hướng của trọng lực nên:
\[{m_N}a = {P_N} - T\]
\[ \Rightarrow T = {m_N}g - {m_N}a\] (1)
Vật tại M chịu tác dụng của trọng lực PM và lực căng T của dây, chuyển động theo hướng của lực căng dây nên:
\[{m_M}a = T - {P_M}\]
\[ \Rightarrow T = {m_M}a - {m_M}g\] (2)
Từ (1) và (2) ta rút ra được biểu thức tính gia tốc a cần chứng minh:
\[a = \frac{{\left( {{m_N} - {m_M}} \right)g}}{{{m_N} + {m_M}}}\]
Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !
Copyright © 2021 HOCTAP247