Đề bài
Một vật được giữ nằm yên trên mặt phẳng nghiêng bằng một sợi dây mảnh không dãn (Hình 1.7). Biết khối lượng của vật là 1,5 kg và α =30°. Lấy g = 9,8 m/s2.
Điền số thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau (số cần điền được làm tròn đến chữ số thập phân đầu tiên).
Câu 1.Phản lực do mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật có độ lớn là……..N.
Lời giải chi tiết
Để giải bài tập này, chúng ta có thể làm theo các bước sau:
Phân tích bài toán:
- Vật nằm yên trên mặt phẳng nghiêng, do đó tổng hợp lực tác dụng lên vật theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng là bằng 0.
- Phản lực pháp tuyến N do mặt phẳng tác dụng theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng.
Giải:
– Đầu tiên, phân tích các lực tác dụng lên vật: - Trọng lực P có độ lớn: \( P = mg = 1,5 \times 9,8 = 14,7 \, \text{N} \).
– Thành phần của trọng lực vuông góc với mặt phẳng nghiêng là: \( P_\perp = P \cos \alpha \).
– Theo điều kiện cân bằng, ta có: \( N = P_\perp \).
Do đó:
\[ N = P \cos \alpha = 14,7 \cos 30^\circ = 14,7 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 12,7 \, \text{N} \]
Kết luận: Phản lực do mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật có độ lớn là 12,7 N.
Chú ý khi giải
Bạn cần lưu ý rằng:
- Điều kiện vật nằm yên trên mặt phẳng nghiêng là tổng các lực theo phương vuông góc và song song với mặt phẳng đều bằng 0.
- Cần phân biệt rõ các thành phần lực tác dụng lên vật, nhất là phân tách đúng thành phần vuông góc \( P_\perp \) và thành phần song song \( P_\parallel \) của trọng lực.
- Không sử dụng các giá trị gần đúng của hằng số trong bài tính toán, trừ khi kết quả cuối cùng cần làm tròn.