18.11 Một vật có khối lượng 2 000 g được đặt trên một bàn dài nằm ngang. Tác dụng lên vật một lực có độ lớn 5N theo phương song song với mặt bàn trong khoảng thời gian 2 s rồi thôi tác dụng lực. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,2. Lấy g = 10 m/s$^{2}$. Tính quãng đường tổng cộng mà vật đi được cho đến khi dừng lại.
Bài Làm:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
Vật chịu tác dụng của các lực: $\vec{F}, \vec{P}, \vec{N}, \vec{F_{mst}}$
$\vec{F}+\vec{P}+\vec{N}+\vec{F_{mst}}=m\vec{a}$
Chiếu lên chiều (+) ta có: F - Fms = ma
=> F = ma + $\mu mg\Rightarrow a=\frac{F-\mu mg}{m}==\frac{5-0,2.2.10}{2}=0,5m/s^{2}$
Quãng đường vật đi được trong 2 giây đầu:
s1 = v0t + $\frac{1}{2}at^{2}$ = $\frac{1}{2}at^{2}$ = $\frac{1}{2}$.0,5.22 = 1m.
Sau 2 giây, vật chuyển động chậm dần dưới tác dụng của lực ma sát:
-Fms = ma2 => a2 = -μg = - 2 m/s2.
Quãng đường đi được từ lúc ngừng lực tác dụng tới khi dừng hẳn:
Áp dụng công thức độc lập thời gian: v2 – v12 = 2a2s2
$s_{2}=\frac{-v^{2}}{2a'}=\frac{-(at)^{2}}{2a'}=\frac{-(0,5.2)^{2}}{2.(-2)}$ = 0,25 m
=> Tổng quãng đường: s = s1 + s2 = 1,25 m.