Đề bài

Một đầu tàu có khối lượng 40 tấn được nối với hai toa, mỗi toa có khối lượng 10 tấn. Đoàn tàu bắt đầu chuyển động với gia tốc a = 0,5 m/s². Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe với đường ray là 0,03. Lấy g = 10 m/s². Tính lực căng T ở chỗ nối giữa 2 toa

Phương pháp giải

Áp dụng định luật II Newton

Lời giải của GV Loigiaihay.com

\({F_{ms}} = \mu mg,{F_{ms1}} = \mu {m_1}g,{F_{ms2}} = \mu {m_2}g\)

Áp dụng định luật II Newton cho hệ vật

\(a = \frac{{F - {F_{ms}} - {F_{ms1}} - {F_{ms2}}}}{{m + {m_1} + {m_2}}} = \frac{{F - \mu g(m + {m_1} + {m_2})}}{{m + {m_1} + {m_2}}} \Rightarrow F = (m + {m_1} + {m_2})(a + \mu g) = (40000 + 10000 + 10000)(0,5 + 0,03.10) = 48000N\)

Áp dụng định luật II Newton cho toa thứ 1:

\({m_2}a = {T_2} - {F_{ms2}} = {T_2} - \mu m{}_2g \Rightarrow {T_2} = {m_2}(a + \mu g) = 10000.(0,5 + 0,03.10) = 8000N\)