BÀI TẬP HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC LỰC QUÁN TÍNH pps

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

 a = g
m
N
 = 0,3 m/s
2

( Thang máy chuyển động lên nhanh dần đều hoặc chuyển
động xuống chậm dần đều).
c) Khi F = 564 N < P , khi đó người chịu thêm l
ực quán tính
huớng xuống, nên thang máy có gia tốc hướng lên dưới. Ta có
:
P = N + Fqt
 N = P + Fqt
N = mg + ma
 a =
m
N
g  = 0,4 m/s
2

( Thang máy chuyển động xuống nhanh dần đều hoặc chuyển
động lên chậm dần đều)
Bài 02/89 SGK : Một quả cầu nhỏ , khối lượng 300g, buộc
vào đầu một sợi dây treo vào trần của toa tàu đang chuyển
động
Các hình dưới đây ghi lại những vị trí ổn định của quả cầu
trong một số trường hợp.
a) hãy nhận xét về tính chất của chuyển động của tàu
trong mỗi trường hợp.

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 :

tg =
P
F
qt
=
mg
ma
 a = tg = 0,69 m/s
2

T =
cos
α
m.g
= 2,95 N
Bài 03/89 SGK : Khối nêm hình tam giác vuông ABC có
góc nghiêng  = 30
0
đặt trên mặt bàn nằm ngang. Cần phải
làm cho khối nêm chuyển động trên mặt bàn với gia tốc
như thế nào để vật nhỏ đặt tại A có thể leo lên mặt phẳng
nghiêng.
Bài giải :
Các lực tác dụng lên vật :
Trọng lực P
Lực quán tính Fqt
Khi đặt vật trên mặt phẳng nghiêng, trọng lực P được phân
tích thành hai lực thành phần Px và Py , muốn vật leo lên mặt
phẳng nghiêng thì vật phải chịu thêm một lực cùng phương
trái chiều với Px và có độ lớn lớn hơn Px

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


hướng lên.
- Lực quán tính
F

qt
hướng xuống.
Khi đó ta có :
T = P + Fqt  Tm
 a  g
m
T
m
  amax = 4,2 m/s
2
.
Vậy : Khi kéo vật lên, muốn dây không đứt thì phải kéo với
gia tốc tối đa bằng 4,2 m/s
2
.


 