MẶT PHẲNG NGHIÊNG
GV : Hơm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu tính chất chuyển động của một vật trên mặt phẳng nghiêng .
GV thực hiện thí nghiệm sau đây : Để một vật trên một mặt phẳng nằm ngang sau đĩ cho mặt phẳng ấy bắt đầu nghiên với gĩc α tăng dần, ban đầu vật
* Lực căng của dây : (2) ⇒ T’ – fms2 = m2a ⇒ T’ = m2a + fms2 = m2a + µm2g = m2(a + µg) = m2 ( 2 1 m m F + - µg + µg ) ⇒ T’ = 2 1 2 m m F m + 2) Hệ vật :
Hệ vật là một tập hợp hai hay nhiều vật mà giữa chúng cĩ tương tác.
3) Nội lực :
Lực tương tác giữa các vật tác dụng lên vật trong hệ gọi là ngoại lực.
4) Ngoại lực :
Lực do vật ở ngồi hệ tác dụng lên vật trong hệ gọi là ngoại lực.
5) Lưu ý :
Trong trường hợp các vật trong hệ chuyển động với cùng một gia tốc, thì : ∑∑ = m F ahệ * Trong đĩ : + ∑F : là hợp lực của các ngoại lực.
+ ∑m: Là tổng hợp khối lượng của
các vật trong hệ.
II. CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬTTRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG
- Đặt một vật trên một mặt phẳng nghiêng , mặt phẳng hợp với mặt đất một gĩc α.
- Vật chịu tác dụng của trọng lực P
. Lực này cĩ thể phân tích thành hai thành phần :
+ Thành phần Py = mgcosα vuơng gĩc với mặt phẳng, thành phần này tạo thành áp lực của vật lên mặt phẳng nghiêng. Py cân bằng
chưa trượt cho đến khi vật bắt đầu trượt .
GV : Ta giả sử như ban đầu vật trên đỉnh mặt phẳng nghiêng , khi vật trượt xuống ta tính gia tốc của vật. Chúng ta lại khảo sát các lực tác dụng lên vật, cĩ những lực tác dụng lên vật ?
HS : Trọng lực Trái Đất tác dụng lên vật, lực ma sát tác dụng lên vật và phản lực của mặt phẳng nghiêng. GV : Em hãy biểu diễn các lực lên hình vẽ
( Gọi HS lên biểu diễn các lực trên hình vẽ )
GV : Các em cho biết tại sao vật bị trượt xuống ? HS : Do trọng lực Trái Đất tác dụng lên vật !
GV : Thế khi mặt phẳng nằm ngang hay cĩ độ nghiêng bé thì vật cĩ trượt khơng ?
HS : Vật khơng bị trượt .
GV : Lúc ấy Trái Đất cĩ tác dụng trọng lực lên vật khơng ?
HS : Trái Đất cũng tác dụng trọng lực lên vật .
GV : Như vậy khi mặt phẳng bắt đầu nghiêng, thì trọng lực P được phân tích thành hai lực PX và Py như Thầy đang phân tích trên hình vẽ.
GV : Ta nhận thấy Px cĩ tác dụng kéo vật trượt xuống, cịn Py cĩ tác dụng ép vật lên mặt phẳng nghiêng khơng cho vật bay ra khỏi mặt phẳng nghiêng. Các em cho biết cơng thức liên hệ giữa Px và Py đối với P ?
HS : Px = mgsinα Py = mgcosα
Gv : Cịn lực ma sát được tính như thế nào ? HS : fms = µPy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV tiến hành nghiêng mặt phẳng nghiêng với gĩc
α nhỏ để vật khơng trượt xuống
GV : Các em nhận thấy vật cĩ trượt xuống mặt phẳng nghiêng khơng ?
HS : Vật khơng trượt xuống !
GV : Theo em tại sao đã cĩ thành phần Px mà vật vẫn đứng yên ?
HS : Vì lúc ấy vật cân bằng với lực ma sát nghĩ GV : Nếu Px ≤ µPy thì Px chưa thắng được lực ma sát ; Vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.
mgsinα ≤ µmgcosα hay tgα ≤ µ
GV : Khi nghiêng mặt phẳng càng nhiều thì vật trượt như thế nào ?
HS : Khi ấy vật trượt càng nhanh dần GV : Như vậy Px như thế nào ?
HS : Px càng lớn dần nên vật trượt càng nhanh . GV : Vật cĩ thu gia tốc khơng ?
HS : Vật thu gia tốc mà chúng ta cần tìm
GV : Sau khi chúng ta bước qua việc khảo sát các lực tác dụng lên hình vẽ, bước kế tiếp ?
GV gọi HS lên bảng trình bày !
HS : Áp dụng định luật II Newton cho vật Px – µPy = ma
mgsin α - µmgcosα = ma a = g(sinα - µcosα)
GV : Đây là biểu thức tính gia tốc của vật trên mặt phẳng nghiêng
với phản lực pháp tuyến N của mặt phẳng nghiêng.
+ Thành phần Px = mgsinα nằm trong mặt phẳng nghiêng hướng xuống dưới, thành phần này cĩ khuynh hướng kéo vật trượt xuống. - Nếu Px ≤ µPy thì Px chưa thắng được lực ma sát ; Vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Khi đĩ :
mgsinα ≤ µmgcosα hay tgα ≤ µ
- Nếu Px > µPy thì Px thắng được lực ma sát ; vật trượt xuống với gia tốc a. Khi đĩ :
Px – µPy = ma
mgsin α - µmgcosα = ma a = g(sinα - µcosα)
GV : Ta nhận thấy gia tốc phụ thuộc vào mặt phẳng nghiêng nên khi α càng lớn thì a càng lớn, vật trượt xuống càng nhanh.
3) Cũng cố
1/ Thế nào là hệ vật ? Nội lực ? Ngoại lực ?
2/ Trong trường hợp nào, ta cĩ thể nĩi đến gia tốc của hệ vật ? Viết cơng thức tính gia tốc của hệ vật ?
4) Dặn dị
- Trả lời các câu hỏi : 1, 2, 3 - Làm các bài tập : 1, 2, 3, 4, 5