Google
Câu hỏi: Một đầu tàu có khối lượng 50 tấn được nối với hai toa, mỗi toa có khối lượng 20 tấn. Đoàn tàu bắt đầu chuyển động với gia tốc a = 0,2 m/s2. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe với đường ray là 0,05. Hãy tính:
a) Lực phát động tác dụng lên đoàn tàu.
b) Lực căng ở những chỗ nối toa.
a) Lực phát động tác dụng lên đoàn tàu.
b) Lực căng ở những chỗ nối toa.
Lời giải chi tiết
a) Đường ngang nên
\({F_{ms}} = \mu mg; {F_{ms1}} = \mu {m_1}g ; {F_{ms2}} = \mu {m_2}g\).
Áp dụng định luật II cho hệ vật :
\(\eqalign{ & a = {{F - {F_{ms}} - {F_{ms1}} - {F_{ms2}}} \over {m + {m_1} + {m_2}}} \cr & = {{F - \mu g(m + {m_1} + {m_2})} \over {m + {m_1} + {m_2}}} \cr & F = (m + {m_1} + {m_2})(a + \mu g) = 62100 N \cr} \)
b) Áp dụng định luật II cho toa 2 :
\(\eqalign{ & {m_2}a = {T_2} - {F_{ms2}} = {T_2} - \mu {m_2}g \cr & {T_2} = {m_2}(a + \mu g) = 13800 (N). \cr} \)
Áp dụng định luật cho toa 1 :
\(\eqalign{ & {m_1}a = {T_1} - {F_{ms1}} - {T_2} = {T_1} - \mu {m_1}g - {T_2} \cr & {T_1} = {m_1}(a + \mu g) + {T_2} = 27600 N \cr} \).
a) Đường ngang nên
\({F_{ms}} = \mu mg; {F_{ms1}} = \mu {m_1}g ; {F_{ms2}} = \mu {m_2}g\).
Áp dụng định luật II cho hệ vật :
\(\eqalign{ & a = {{F - {F_{ms}} - {F_{ms1}} - {F_{ms2}}} \over {m + {m_1} + {m_2}}} \cr & = {{F - \mu g(m + {m_1} + {m_2})} \over {m + {m_1} + {m_2}}} \cr & F = (m + {m_1} + {m_2})(a + \mu g) = 62100 N \cr} \)
b) Áp dụng định luật II cho toa 2 :
\(\eqalign{ & {m_2}a = {T_2} - {F_{ms2}} = {T_2} - \mu {m_2}g \cr & {T_2} = {m_2}(a + \mu g) = 13800 (N). \cr} \)
Áp dụng định luật cho toa 1 :
\(\eqalign{ & {m_1}a = {T_1} - {F_{ms1}} - {T_2} = {T_1} - \mu {m_1}g - {T_2} \cr & {T_1} = {m_1}(a + \mu g) + {T_2} = 27600 N \cr} \).