Giải bài 2 trang 109 – Bài 24 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao

Một đầu tàu có khối lượng 50 tấn được nối với hai toa, mỗi toa có khối lượng 20 tấn. Đoàn tàu bắt đầu chuyển động với gia tốc a=0,2 (m/s2). Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe với đường ray là 0,05. Hãy tính :

a) Lực phát động tác dụng lên đoàn tàu.

b) Lực căng ở những chỗ nối toa.

Lời giải:

a) Đường ngang nên

Fms=μmg; Fms1=μm1g; Fms2=μm2g.

Áp dụng định luật II cho hệ vật :

F=FFmsFms1Fms2m+m1+m2=Fμg(m+m1+m2)m+m1+m2F=(m+m1+m2)(a+μg)=62100 (N)

b) Áp dụng định luật II cho toa 2 :

m2a=T2Fms2=T2μm2gT2=m2(a+μg)=13800 (N).

Áp dụng định luật II cho toa 1 :

m1a=T1Fms1T2=T1μm1gT2T1=m1(a+μg)+T2=27600 N