Đề bài
Một đầu tàu khi khởi hành cần một lực kéo \(10000N\), nhưng khi di chuyển động thẳng đều trên đường sắt thì chỉ cần một lực kéo \(5000N\).
a) Tìm độ lớn của lực ma sát khi bánh xe lăn đều trên đường sắt. Biết đầu tàu có khối lượng 10 tấn. Hỏi lực ma sát này có độ lớn băng bao nhiêu phần của trọng lượng của đầu tàu?
b) Đoàn tàu khi khởi hành chịu tác dụng của những lực gì? Tính độ lớn của hợp lực làm cho đầu tàu chạy nhanh dần lên khi khởi hành.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng lí thuyết về hai lực cân bằng
Sử dụng công thức tính trọng lượng: \(P=10m\)
Lời giải chi tiết
a) Tàu có khối lượng \(10 tấn=10000kg\) nên trọng lượng của tàu là:
\(P = 10.m = 10.10000 = 100000 N\)
Khi bánh tàu lăn đều trên đường sắt thì lực kéo cân bằng lực cản nên lực ma sát bằng \(F_{ms} = 5000N\).
So với trọng lượng đầu tàu thì lực ma sát bằng: \(\dfrac{F_{ms}}{P}=\dfrac{5000}{100000}=0,05\)
b) Đoàn tàu khi khởi hành chịu tác dụng của các lực: lực hút của Trái Đất là trọng lượng \(\overrightarrow P \) có phương thẳng đứng, lực cản của không khí \(\overrightarrow {F_{ms}}\) có hướng ngược hướng chuyển động, lực kéo của các toa tàu \(\overrightarrow F \) có hướng cùng hướng chuyển động.
Độ lớn của hợp lực làm tàu chạy nhanh dần khi khởi hành là:
\(F_k – F_{ms} = 10000 – 5000 = 5000N\).
soanvan.me