Công thức vật lý có biến số li độ của chất điểm trong dao động điều hòa, biến số lực - vật lý 10

Tra cứu, tìm kiếm các công thức vật lý

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Dây treo chịu tác dụng của lực từ

$2 T = R = \sqrt{P^{2} + {F_{t ừ}}^{2}}$ với $\tan α = \frac{F_{t ừ}}{P}$

hinh-anh-day-treo-chiu-tac-dung-cua-luc-tu-955-0

- Theo quy tắc bàn tay trái, hướng của lực từ là hướng ngang và trọng lực hướng thẳng đứng từ trên xuống.

- Khi cân bằng thì hợp lực ở vị trí như hình vẽ: $\vec{R} = \vec{F} + \vec{P}$

hinh-anh-day-treo-chiu-tac-dung-cua-luc-tu-955-1

- Điều kiện cân bằng: $2 T = R = \sqrt{P^{2} + F^{2}}$ với $\tan α = \frac{F}{P}$

Xem thêm Dây treo chịu tác dụng của lực từ

Lực quán tính ly tâm

$F_{q} = m ω^{2} r = m \frac{v^{2}}{r}$

Lực quán tính ly tâm

1/ Định nghĩa: Lực quán tính ly tâm là lực quán tính xuất hiện khi vật chuyển động tròn và có xu hướng làm vật hướng ra xa tâm.

Ví dụ: Người trên ghế phía dưới đu quay có xu hướng văng ra xa.

hinh-anh-luc-quan-tinh-ly-tam-878-0

2/ Công thức :

$F_{q} = m \frac{v^{2}}{r} = m ω^{2} r$

$F_{q}$ lực quán tính li tâm

$ω$ $(r a d / s)$ tần số góc khi quay.

3/ Đặc điểm:

- Lực ly tâm có chiều hướng xa tâm và có cùng độ lớn với lực hướng tâm.

- Ứng dụng trong máy ly tâm , giải thích chuyển động cơ thể ngồi trên xe khi ôm cua.

hinh-anh-luc-quan-tinh-ly-tam-878-1

Do khối lượng xe container lớn, thêm vào đó là trời mưa, đường trơn, dẫn đến lực quán tính li tâm rất lớn, làm xe bị "ngã" ra xa và lật đổ.

Xem thêm Lực quán tính ly tâm

Phân tích lực theo hệ tọa độ vuông góc

$\vec{F} = {\vec{F}}_{x} + {\vec{F}}_{y} \Rightarrow \{\begin{cases} O x : F_{x} = F \cos (α) \\ O y : F_{y} = F \sin (α) \end{cases}$

1.Phân tích lực

a/Định nghĩa : phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống như lực đó.

b/Công thức :

${\vec{F}}_{1} + {\vec{F}}_{2} = \vec{F}$

Với $F_{1}, F_{2}$ là lực thành phần

c/Phân tích lực theo hệ tọa độ vuông góc

Chọn hệ tọa độ xOy vuông góc

$F_{x}$ lực theo phương Ox

$F_{y}$ lực theo phương Oy

Từ hình vẽ : $F_{x} = F \cos (α); F_{y} = F \sin (α)$

Xem thêm Phân tích lực theo hệ tọa độ vuông góc

Bài toán lực kéo động cơ (có gia tốc)

$P_{k} = \frac{F_{k} . s . \cos (β)}{t}; s = v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2} F_{k} = \frac{m (a + g (μ \cos (α) \pm \sin (α)))}{\cos (β) + μ \sin (β)}; N = P \cos (α) - F_{k} \sin (β)$

Xét vật chịu tác dụng bới các lực ${\vec{F}}_{k}, \vec{N}, \vec{P}, {\vec{F}}_{m s}$ với $α$ là góc của mặt phẳng nghiêng , $β$ là góc hợp của lực với phương chuyển động.

Theo định luật II Newton : ${\vec{F}}_{k} + \vec{N} + \vec{P} + {\vec{F}}_{m s} = m \vec{a}$

$s = v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2}$

$P_{k} = \frac{A_{F_{k}}}{t} = \frac{F_{k} . s . \cos (β)}{t}$ (công suất trung bình)

$P_{t t} = F_{k} . v . \cos (β)$ (công suất tức thời)

TH1 Vật đi xuống mặt nghiêng :

Chiếu lên phương chuyển động :

$F_{k} . \cos (β) = m a + F_{m s} - P \sin (α) \Rightarrow F_{k} = \frac{m a + F_{m s} - P \sin (α)}{\cos (β)} \Rightarrow F_{k} = \frac{m (a + g (μ \cos (α) - \sin (α)))}{μ \sin (β) + \cos (β)}$

Chiếu lên phương Oy: $N = P \cos (α) - F_{k} \sin (β) \Rightarrow F_{m s} = μ N$

TH2 Vật đi lên mặt nghiêng :

Chiếu lên phương chuyển động:

$F_{k} \cos (β) = m a + F_{m s} + P \sin (α) \Rightarrow F_{k} = \frac{m a + F_{m s} + P \sin (α)}{\cos (β)} \Rightarrow F_{k} = \frac{m (a + g (μ \cos (α) + \sin (α)))}{\cos (β) + μ \sin (β)}$

Chiếu lên phương Oy : $N = P \cos (α) - F_{k} \sin (β) \Rightarrow F_{m s} = μ N$

TH3 Vật đi theo phương ngang

$α = 0 \Rightarrow F_{k} = \frac{m (a + μ g)}{\cos (β) + μ \sin (β)} F_{m s} = μ (P - F \sin (β))$

Khi lực F hướng xuống so với phương chuyển động một góc $β$ ta thay $\sin (β)$ bằng $- \sin (β)$

Xem thêm Bài toán lực kéo động cơ (có gia tốc)

Bài toán có lực kéo của động cơ (chuyển động đều)

$P_{k} = \frac{A_{F_{k}}}{t} = F_{k} . v . \cos (β), s = v t F_{k} = \frac{P (μ \cos (α) \pm \sin (α))}{\cos (β) + μ \sin (β)}; N = P \cos (α) - F_{k} \sin (α)$

Xét vật chuyển động chịu các lực ${\vec{F}}_{k}, \vec{N}, \vec{P}, {\vec{F}}_{m s}$ chuyển động trên mặt phẳng nghiêng với $α$ là góc của mặt phẳng nghiêng , $β$ là góc hợp bởi hướng của lực so với phương chuyển động.

Theo định luật II Newton : ${\vec{F}}_{k} + \vec{N} + \vec{P} + {\vec{F}}_{m s} = \vec{0}$

$s = v t$

Vật chuyển động đều nên công suất tức thời bằng công suất trung bình

$P_{F_{K}} = \frac{A_{F_{k}}}{t} = F_{k} . v \cos (β)$

TH1 Vật đi xuống mặt phẳng nghiêng :

Chiếu lên phương chuyển động :

$F_{k} . \cos (β) = F_{m s} - P \sin (α) \Rightarrow F_{k} = \frac{F_{m s} - P \sin (α)}{\cos (β)} \Rightarrow F_{k} = \frac{P (μ \cos (α) - \sin (α))}{μ \sin (β) + \cos (β)}$

Chiếu lên phương Oy: $N = P \cos (α) - F_{k} \sin (β) \Rightarrow F_{m s} = μ N$

TH2 Vật đi lên mặt phẳng nghiêng

Chiếu lên phương chuyển động:

$F_{k} \cos (β) = F_{m s} + P \sin (α) \Rightarrow F_{k} = \frac{F_{m s} + P \sin (α)}{\cos (β)} \Rightarrow F_{k} = \frac{P (μ \cos (α) + \sin (α))}{μ \sin (β) + \cos (β)}$

Chiếu lên phương Oy : $N = P \cos (α) - F_{k} \sin (β) \Rightarrow F_{m s} = μ N$

TH3 Vật đi trên mặt phẳng ngang

$α = 0 \Rightarrow F_{k} = \frac{P - F_{k} \sin (β)}{\cos (β)} \Rightarrow F_{k} = \frac{P μ}{μ \sin (β) + \cos (β)} F_{m s} = μ (P - F_{k} \sin (β))$