Cách Chiếu Các Lực Lên Trục Tọa Độ

Nếu vật dụng chịu tác dụng của các lực thì (overrightarrow F = overrightarrow F_hl = overrightarrow F_1 + overrightarrow F_2 + ... + overrightarrow F_n )

2. Định lý lẽ II Niutơn

Biểu thức: (overrightarrow a = fracoverrightarrow F m Rightarrow overrightarrow F = moverrightarrow a )

Độ lớn: (a = fracFm Rightarrow F = ma)

3. Định luật III Niutơn

Vật m1 hệ trọng với vật m2 thì: (overrightarrow F_12 = - overrightarrow F_21 )

Độ lớn: (F_12 = F_21 Leftrightarrow m_2a_2 = m_1a_1)

II. Phương pháp

1. Phương thức động lực học

Bước 1: chọn vật (hệ vật) khảo sát.

Bạn đang xem: Cách chiếu các lực lên trục tọa độ

Bước 2: lựa chọn hệ quy chiếu gắn với đồ vật (cụ thể hóa bởi hệ trục tọa độ vuông góc; trục tọa độ Ox luôn trùng với phương chiều gửi động, trục tọa độ Oy vuông góc cùng với phương gửi động).

Bước 3: xác minh các lực cùng biểu diễn những lực chức năng lên đồ vật trên hình mẫu vẽ (phân tích lực gồm phương không tuy vậy song hoặc vuông góc với mặt phẳng tiếp xúc).

Bước 4: Viết phương trình đúng theo lực tác dụng lên đồ gia dụng theo định quy định II Niutơn.

(overrightarrow F_hl = sumlimits_i = 1^n overrightarrow F_i = overrightarrow F_1 + overrightarrow F_2 + ... + overrightarrow F_n = moverrightarrow a ) (*)

Bước 5: Chiếu phương trình (*) lên những trục tọa độ Ox, Oy:

(left{ eginarraylOx:F_1 mx + F_2 mx + ... + F_n mx = maleft( 1 ight)\Oy:F_1y + F_2y + ... + F_ny = 0left( 2 ight)endarray ight.)


2. Cách thức chiếu

- nếu như lực vuông góc với phương chiếu thì độ to đại số của F bên trên phương đó bởi 0

- nếu như lực song song cùng với phương chiếu thì độ khủng đại số của F bên trên phương chiếu đó bằng:

+ Trường phù hợp 1: F thuộc hướng với chiều dương phương chiếu:

 

*

+ Trường vừa lòng 2: F ngược phía với chiều dương phương chiếu:

 

*

Giải phương trình (1) với (2) ta được những đại lượng đề nghị tìm.

* Chú ý: Sử dụng những công thức động học:

- nếu như vật hoạt động thẳng phần nhiều thì tốc độ a = 0.

Xem thêm: Trả Lại "Chỗ Đứng" Cho Kinh Doanh Đa Cấp Chân Chính & Bất Chính?

- những công thức chuyển động thẳng đổi khác đều:

+ (s = v_0t + frac12at^2)

+ (v = v_0 + at)

+ (v^2 - v_0^2 = 2 mas)

- các công thức của chuyển động tròn đều.

III. Bài tập ví dụ

Bài 1: Một xe hơi có cân nặng 2 tấn đang làm việc với gia tốc v0 thì hãm phanh, xe đi thêm quãng mặt đường 15 m vào 3s thì ngừng hẳn. Tính:

a) vận tốc v0

b) Lực hãm phanh. Vứt qua các lực cản bên ngoài.


Hướng dẫn giải

 

*

Chọn hệ trục tọa độ Oxy đính với trang bị như hình vẽ.

Các lực công dụng lên trang bị gồm:(overrightarrow p. ,overrightarrow N ,overrightarrow F_h )

Phương trình định lý lẽ II Niuton mang lại vật là:

(overrightarrow phường + overrightarrow N + overrightarrow F_h = moverrightarrow a ) (*)

Chiếu phương trình (*) lên trục Oy ta được:

N – phường = 0 => N = phường (1)

Chiếu phương trình (*) lên trục Ox ta được:

( - F_h = ma)(2)

a)

Áp dụng bí quyết của chuyển động thẳng thay đổi đều:

(left{ eginarrayls = v_0t + frac12at^2 Leftrightarrow 15 = 3v_0 + frac12a.3^2\v = v_0 + at Leftrightarrow 0 = v_0 + 3 maendarray ight.\ Leftrightarrow left{ eginarraylv_0 = 10m/s\a = - frac103m/s^2endarray ight.)

Vậy v0 = 10 m/s

b)

Từ phương trình (2) (F_h = - ma = - 2.10^3.left( - frac103 ight) = 6666,7N)


Bài 2: Một xe cộ A đang vận động với gia tốc 3,6 km/h cho va đụng vào xe pháo B đang đứng yên. Sau va chạm xe A lùi lại với gia tốc 0,1 m/s, còn xe pháo B chạy với gia tốc 0,55 m/s. Cho mB = 200g. Tìm mA.

Hướng dẫn giải

Đổi 3,6 km/h = 1 m/s

Ta có: v0A = 1 m/s; vA = 0,1 m/s

v0B = 0; vB = 0,55 m/s

mB = 200 g = 0,2 kg

Gọi t là thời hạn tương tác thân hai xe. Chọn chiều dương là chiều hoạt động của xe pháo A trước va chạm.

Áp dụng định công cụ III Niuton ta có:

(overrightarrow F_AB = - overrightarrow F_BA ) ( Leftrightarrow m_Boverrightarrow a_B = m_Aoverrightarrow a_A Leftrightarrow m_Bfracoverrightarrow v_B - overrightarrow v_0B Delta t = - m_Afracoverrightarrow v_A - overrightarrow v_0A Delta t)

Chiếu lên chiều dương ta chọn, ta được:

(m_Bfracv_BDelta t = - m_Afrac - v_A - v_0ADelta t)

( Rightarrow m_A = fracm_Bv_Bv_A + v_0A = frac0,2.0,551 + 0,1 = 0,1kg)