Bài 24. Chuyển động của hệ vật

Dạng chuyển động trong
những hình trên là gì?
Đặc điểm của chuyển
động đó như thế nào?



1. Khái niệm về hệ vật.
1. Khái
niệm
về hệ
vật

Ta xét bài toán SGK trang 107

Tóm tắt:
_Vật m1 nối với vật m2
bằng một sợi dây nối
_ Lực F tác dụng vào m1 
dây nối căng  2 vật
chuyển động
_Hệ số ma sát trượt : μt
Fms2
_ ‘?’ : a =? ; T = ?

Chiều chuyển động

m2

T’ T
Fms1

m1

F


1. Khái
niệm
về hệ
vật

Phân tích bài toán:
_Dưới tác dụng của lực F, vật m1 có gia tốc và bắt đầu
chuyển động, dây bị kéo căng và xuất hiện cặp lực căng
T và T’ tác dụng lên mỗi vật
_Tóm lại ta xét đến các lực sau:
+Lực F tác dụng lên vật m1
+Lực căng T và T’ tác dụng lên mỗi vật
+Lực ma sát Fms1 và F ms2
+Trọng lực của mỗi vật cân bằng với phản lực pháp
tuyến (có thể bỏ qua)
Chiều chuyển động

Fms2

m2

T’ T

Fms1

m1

F


Lời giải:
1. Khái
niệm
về hệ
vật

_Áp dụng định luật II Niu-tơn cho hệ gồm 2 vật ta có :
F + Fms1 + T1 = m1a

(1)

Fms2 + T2 = m2a

(2)

_Ta chọn trục toạ độ xx’ huớng theo lực F, đồng thời
chiếu (1) và (2) lên trục xx’ ta được:
F – Fms1 – T1 = m1a
T2 - Fms2 = m2a

(3)
(4)

trong đó: Fms1 = μt m1 g; Fms2 = μt m2 g; T = T’

Fms2

T’ T

F

Fms1
x’

x


_Cộng vế với vế của (3) và (4) cho ta:
1. Khái
niệm
về hệ
vật

a=
a=

a=

Fms2

F – T – Fms1 + T’ – Fms2
m1 + m 2
F – (Fms1 + Fms2)

m1 + m2
F –μt (m1 + m2) g
m1 + m 2

T’ T

F

Fms1
x’

x


_Thay a vào (4) ta được:
1. Khái
niệm
về hệ
vật

T=

*Đáp số:

a=

m2F
m1 + m2

F –μt (m1 + m2) g

T=

m1 + m 2

m2F
m1 + m2


***Nhận xét:
1. Khái
niệm
về hệ
vật

_ Trong bài toán trên nếu xét hệ gồm hai m1, m2
và dây nối, thì T và T’ là nội lực, còn lực kéo F,
các lực ma sát, trọng lực, phản lực pháp tuyến của
mặt bàn đều là ngoại lực.
_Trong biểu thức gia tốc chung của hai vật, chỉ có
mặt các ngoại lực mà không có mặt các nội lực.
Các nội lực không gây ra gia tốc cho hệ vì chúng
xuất hiện từng cặp trực đối nhau.

Fms2

m2

T’ T

m1

F

Fms1
x’

x


1. Khái
niệm
về hệ
vật

Ghi nhớ:
*Hệ vật là tập hợp hai hay nhiều vật mà giữa chúng
có tương tác.
*Lực tương tác giữa các vật trong hệ gọi là nội lực.
Lực do vật ở ngoài hệ tác dụng lên vật trong hệ gọi
là ngoại lực.


1. Khái
niệm
về hệ
vật
2. Một ví
dụ
khác

về hệ
vật

2. Một ví dụ khác về hệ vật
Xét bài toán như hình 24.2 SGK trang 108
Tóm tắt:
_m1 = 300g nối với m2 = 200g
băng một sợi dây
_ α = 30o
_Thả cho hệ vật chuyển động
_ Hệ số ma sát trượt: μt

N

T’
T

P2x
Fms

T

α
P2

_ ‘?’: +gia tốc cho mỗi vật?
+lực căng của dây?

T’

P2y

P1


1. Khái
niệm
về hệ
vật
2. Một ví
dụ
khác
về hệ
vật

Phân tích bài toán:
_ Dây nối bị kéo về hai phía luôn luôn căng. Mặt khác,
chiều dài dây không đổi, khối lượng dây và ròng rọc
không đáng kể, nên hai vật luôn luôn có cùng tốc độ và
cùng độ lớn gia tốc.
_ Ta xét các lực sau:
+ Lực P1 tác dụng vào m1
+ Lực P2 tác dụng vào vật m2 có thể phân tích thành 2
thành phần:
• P2x có xu hướng làm cho vật trượt xuống
• P2y nén vật vuông góc với mặt phẳng nghiêng
+ Lực ma sát Fms , các lực căng dây T và phản lực pháp
tuyến N.

2. Một ví
dụ
khác
về hệ
vật

c độ
u
ề
Chi

N

ng

T’
T

T’

P2x
Fms

α
P2

P2y

Chiều cđộng

1. Khái
niệm
về hệ
vật

Lời giải:
_Chọn trục toạ độ có chiều dương là chiều chuyển động
cho mỗi vật
_Áp dụng định luật II Niu-tơn đối với hệ gồm vật 1 và vật
2 ta có độ lớn các lực trong hệ :
*P1 = m1g = 0,3 . 9,8 = 2,94 N
*P2 = m2g = 0,2 . 9,8 = 1,96 N
+ P2x = P2 . sin30o = 0,98 N
+ P2y = P2 . cos30o = 0.98√3 N

T

P1


1. Khái
niệm
về hệ
vật
2. Một ví
dụ
khác
về hệ
vật

*Vật 2 trượt trên mặt phẳng nghiêng thì
Fms=μt P2y=0,3.0,98 √3
Fms≈ 0,51 N
_Ta thấy P1 > P2x + Fms, nên :
+vật 1 sẽ chuyển động thẳng đứng, hướng theo
hướng của trọng lực P1
+ vật 2 sẽ trượt lên trên theo phương của mặt
phẳng nghiêng
+ Vì vậy nên lực ma sát có phương hướng
xuống phía dưới


1. Khái
niệm
về hệ
vật
2. Một ví
dụ
khác
về hệ
vật

_Ngoài ra, tác dụng lên mỗi vật còn có lực căng dây. Các lực
căng này có độ lớn , gọi chung là T. áp dụng định luật II Niutơn cho từng vật .
Với vật 1: P1 – T = m1a
Với vật 2: T – P2x – Fms = m2a
_Cộng vế với vế của (1) và (2) ta được:
a=

P1 – P2x - Fms

m1 + m 2

=

2,94 – 0,98 -0,51
0,3 +0,2

= 2.9 (m/s2)

T = P1 – m1a = 2,94 – 0,3.2,9 = 2,07 (N)
N

T’
T

P2x
Fms

T’
T

α
P2

P2y

P1