Mục lục bài họcĐang ở d02-b2
Friction, Tension and Connected Systems
Two kinds of friction
Kinetic: $f_k=\mu_kN$ — a fixed value once sliding starts, always opposing relative motion.
Static: $f_s\le\mu_sN$ — an inequality. Static friction takes whatever value is needed to prevent sliding, up to its maximum. Writing $f_s=\mu_sN$ for a box that is merely sitting still is wrong: if nothing pushes it, static friction is zero.
Connected systems
For objects joined by a rope over an ideal pulley, they share the same magnitude of acceleration. Two approaches:
- System method — treat both as one mass; internal tension cancels. Fast for finding $a$.
- Individual method — one equation per object; needed to find the tension.
Use the system method for $a$, then plug into one object's equation for $T$.
Hai loại ma sát, hai kiểu công thức:
- Ma sát động: $f_k=\mu_kN$ — một giá trị cố định khi vật đã trượt.
- Ma sát nghỉ: $f_s\le\mu_sN$ — một bất đẳng thức. Ma sát nghỉ nhận đúng giá trị cần thiết để giữ vật đứng yên, tối đa tới ngưỡng đó.
Chỗ sai kinh điển: viết $f_s=\mu_sN$ cho một cái hộp chỉ đang nằm yên trên bàn phẳng. Không có ai đẩy thì ma sát nghỉ bằng 0, không phải bằng $\mu_sN$.
Hệ vật nối nhau qua ròng rọc lý tưởng: mọi vật có cùng độ lớn gia tốc.
- Cách hệ: coi cả hai là một khối, lực căng trong triệt tiêu ⇒ tìm $a$ rất nhanh.
- Cách từng vật: mỗi vật một phương trình ⇒ bắt buộc dùng khi cần tìm $T$.
Chiến thuật tối ưu: dùng cách hệ tìm $a$, rồi thay vào phương trình của một vật để lấy $T$.
Khối $3$ kg trên bàn nhẵn nối qua ròng rọc với khối $2$ kg treo. Tính gia tốc và lực căng. Lấy $g=10$.
Cách hệ — lực duy nhất kéo cả hệ là trọng lực của khối treo:
$$a=\frac{m_2g}{m_1+m_2}=\frac{2(10)}{5}=4\ \text{m/s}^2$$Tìm $T$ bằng phương trình của khối trên bàn (chỉ có $T$ theo phương ngang):
$$T=m_1a=3(4)=12\ \text{N}$$Kiểm bằng khối treo: $m_2g-T=2(10)-12=8=m_2a=2(4)$ ✓.
Chú ý $T=12$ N nhỏ hơn trọng lượng $20$ N của khối treo — phải vậy thì khối treo mới đi xuống được.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Unit 2 — Force and Translational Dynamics gồm 14 câu trắc nghiệm và 5 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.