Lý thuyết Vật lí 10 Bài 20: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học

Phương pháp động lực học là công cụ mạnh mẽ và phổ biến nhất để giải các bài toán chuyển động dưới tác dụng của lực:

1. Dạng 1: Vật chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang

Vật chịu tác dụng của 4 lực: $\vec{P}, \vec{N}, \vec{F}_k, \vec{F mst}$. Lực kéo $\vec{F}_k$ hợp với phương ngang một góc $\alpha$:

• Chiếu lên trục $Oy$ ($a_y = 0$): $$N + F_k \sin\alpha - P = 0 \implies N = mg - F_k \sin\alpha$$
• Độ lớn lực ma sát trượt: $$F_{mst} = \mu_t N = \mu_t (mg - F_k \sin\alpha)$$
• Chiếu lên trục $Ox$: $$F_k \cos\alpha - F_{mst} = ma \implies a = \frac{F_k \cos\alpha - \mu_t (mg - F_k \sin\alpha)}{m}$$

2. Dạng 2: Vật trượt trên mặt phẳng nghiêng góc $\alpha$

• Chiếu lên trục $Oy$: $N - P_y = 0 \implies N = mg \cos\alpha$.
• Lực ma sát trượt: $F_{mst} = \mu_t mg \cos\alpha$.
• Chiếu lên trục $Ox$ (thả trượt xuống dốc không lực kéo): $$P_x - F_{mst} = ma \implies mg \sin\alpha - \mu_t mg \cos\alpha = ma$$ $$\implies a = g(\sin\alpha - \mu_t \cos\alpha)$$

3. Dạng 3: Hệ hai vật nối với nhau bằng sợi dây qua ròng rọc

Điều kiện dây không giãn, ròng rọc nhẹ: Gia tốc của hai vật bằng nhau $a_1 = a_2 = a$ và lực căng hai nhánh dây bằng nhau $T_1 = T_2 = T$.

Viết định luật 2 Newton cho từng vật rồi cộng hai phương trình để triệt tiêu lực căng nội lực $T$, từ đó tìm ra gia tốc $a$ của toàn bộ hệ.