Tiết Bài tập 15
BÀI TẬP HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC
LỰC QUÁN TÍNH
I. MỤC TIÊU
- Biết vận dụng khái niệm quán tính để giải một số bài tóan tron hệ quy chiếu phi
quán tính.
II. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1) Kiểm tra bài cũ :
1/ Thế nào là hệ quy chiếu phi quán tính ?
2/ Thế nào là lực quán tính ?
2) Phần giải các bài tập
Phần làm việc của giáo viên
Phần ghi chép của học sinh
Bài 1/89 SGK : Một người có khối lượng m = 60 kg đứng
trong buồng thang máy trên một bàn cân lò xo. Nếu cân
chỉ trọng lượng của người là :
a) 588 N ; b) 606 N ; c) 564 (N)
Thì gia tốc của thang máy như thế nào ?
Bài giải :
Trọng lực tác dụng lên người : P = mg = 588 (N)
Số chỉ của cân chính là lực N do người tác dụng lên cân.
a) Khi F = 588 N = P , thang máy chuyển động đếu với gia tốc
(a = 0)
b) Khi F = 606 N > P , khi đó người chịu thêm l
ực quán tính
huớng lên, nên thang máy có gia tốc hướng xuống dưới. Ta có
:
N = P + Fqt
N = mg + ma
b) Tính gia tốc của tàu và lực căng dây treo trong mỗi
trường hợp.
Bài giải
* Trường hợp 1 : Tàu chuyển động đều a= 0 ,
T = P = 2,94 N
* Trường hợp 2 :
Từ hình vẽ trên ta nhận thấy vật chịu lực quán tính cùng
chiều với vận tốc v, như vậy gia tốc của tàu ngược chiều với
chiều v, tàu chuyển động chậm dần đều :
tg =
P
F
qt
=
mg
ma
a = tg = 0,86 m/s
2
T =
cos
α
m.g
= 2,95 N
* Trường hợp 3 :
Từ hình vẽ trên ta nhận thấy vật chịu lực quán tính ngược
chiều với vận tốc v, như vậy gia tốc của tàu cùng chiều với
chiều v, tàu chuyển động nhanh dần đều :
Muốn vậy ta phải đẩy khối nêm chuyển động sao cho khối
nêm thu gia tốc có chiều hướng tư C đến A
Nếu xét hệ qui chiếu gắn trên mặt phẳng nghiêng, thì khối
nêm sẽ chịu thêm lực quán tính Fq, lực quán tính được phân
tích thành hai lực thành phần Fqx, Fqy .
Như vậy khi vật leo lên khối nêm thì :
Fqx Px
macos mgsin
a gtg
a 5,66 m/s
2
vậy muốn vật leo lên khối nên thì khối nêm chuyển động
với gia tốc có chiều hướng từ C đến A và có độ lớn tối thiểu
5,66 m/s
2
Bài 04/89 SGK : Một quả cầu có khối lượng m = 2 kg treo
vào đầu một sợi dây chỉ chịu được lực căng tối đa Tm = 28
N. Hỏi có thể kéo dây đi lên phía trên với gia tốc lớn nhất
là bao nhiêu mà dây chưa đứt ?
Bài giải
Xét hệ qui chiếu gắn liền với vật, khi kéo dây lên phía trên
với gia tốc a, vật chịu các lực :
- Trọng lực
P
hướng xuống.
- Lực căng dây
T