CHÚC BẠN HỌC TỐT !!!!!!!
Đáp án:
$e) a_{max} = - 2 + \sqrt{26} (m/s^2)$ khi `α' ~~ 11,31^0$
Giải thích các bước giải:
$m = 1 (kg)$
$v_0 = 0 (m/s)$
$F = 5 (N)$
$α = 30^0$
$µ = 0,2$
$g = 10 (m/s^2)$
$e)$
Biểu diễn các lực tác dụng lên vật.
Chọn hệ trục tọa độ Oxy, chiều dương là chiều chuyển động.
Áp dụng định luật $II -$ Niuton:
`\vec{a} = {\vec{N} + \vec{P} + \vec{F} + \vec{F_{ms}}}/m`
`<=> \vec{N} + \vec{P} + \vec{F} + \vec{F_{ms}} = m.\vec{a}`
Chiếu lên Oy:
`N + F.sin α - P = 0`
`<=> N = P - F.sin α = m.g - F.sin α`
Chiếu lên Ox:
`F.cos α - F_{ms} = m.a`
`<=> a = {F.cos α - F_{ms}}/m = {F.cos α - µ.N}/m`
`= {F.cos α - µ.(m.g - F.sin α)}/m`
`= {F.cos α - µ.m.g + µ.F.sin α}/m`
`= {F.(cos α + µ.sin α)}/m - µ.g`
`= {5.(cos 30^0 + 0,2.sin 30^0)}/1 - 0,2.10`
`= {- 3 + 5\sqrt{3}}/2` $(m/s^2)$
Khi lực `\vec{F}` hợp với phương nằm ngang một góc $α'$ thì vật có gia tốc lớn nhất:
`a_{max} = {F.(cos α' + µ.sin α')}/m - µ.g`
Vì $cos α' + µ.sin α' ≤ \sqrt{(1 + µ^2).(cos^2α' + sin^2α')}$
$≤ \sqrt{1 + µ^2}$
Dấu $"="$ xảy ra khi `1/{cos α'} = µ/{sin α'}`
`=> tan α' = {sin α'}/{cos α'} = µ = 0,2`
`=> α' ~~ 11,31^0`
Khi đó:
`a_{max} = {F.\sqrt{1 + µ^2}}/m - µ.g`
`= {5.\sqrt{1 + 0,2^2}}/1 - 0,2.10`
`= - 2 + \sqrt{26}` $(m/s^2)$