Thanh đồng chất có tiết diện không đổi, chiều dài l, đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang. Tác dụng lên thanh hai lực kéo ngược chiều nhau F 1 > F 2 như hình vẽ. Xét một phần rất nhỏ của thanh đồng chất có chiều dài Δx ở vị trí tiết diện của thanh cách đầu chịu lực F 1 một đoạn x cách đầu F 2 một đoạn ℓ – x – Δx.
a) Các lực tác dụng lên phần tử Δx là \(\overrightarrow {F{'_1}} \)và \(\overrightarrow {F{'_2}} \)
b) Xét chuyển động của phần thanh có chiều dài x, khối lượng m 1 chịu lực tác dụng là \(\overrightarrow {{F_1}} \)và \(\overrightarrow {F{'_2}} \). Theo định luật II Newton = > F 1 – F’ 2 = m 1 a
c) Xét chuyển động của phần thanh có chiều dài ℓ – x, khối lượng m 2 chịu lực tác dụng là \(\overrightarrow {{F_2}} \)và \(\overrightarrow {F{'_1}} \). Theo định luật II Newton = > -F 2 + F’ 1 = m 2 a
d) Lực đàn hồi xuất hiện trong thanh ở vị trí tiết diện của thanh cách đầu chịu lực F 1 một đoạn x là: \(F = \frac{{{F_1}(l - x) + x{F_2}}}{l}\)
a) Các lực tác dụng lên phần tử Δx là \(\overrightarrow {F{'_1}} \)và \(\overrightarrow {F{'_2}} \)
b) Xét chuyển động của phần thanh có chiều dài x, khối lượng m 1 chịu lực tác dụng là \(\overrightarrow {{F_1}} \)và \(\overrightarrow {F{'_2}} \). Theo định luật II Newton = > F 1 – F’ 2 = m 1 a
c) Xét chuyển động của phần thanh có chiều dài ℓ – x, khối lượng m 2 chịu lực tác dụng là \(\overrightarrow {{F_2}} \)và \(\overrightarrow {F{'_1}} \). Theo định luật II Newton = > -F 2 + F’ 1 = m 2 a
d) Lực đàn hồi xuất hiện trong thanh ở vị trí tiết diện của thanh cách đầu chịu lực F 1 một đoạn x là: \(F = \frac{{{F_1}(l - x) + x{F_2}}}{l}\)
Vận dụng Định luật II Newton
a) Các lực tác dụng lên phần tử Δx là \(\overrightarrow {F{'_1}} \)và \(\overrightarrow {F{'_2}} \)
Đúng
b)
Theo định luật II Newton ta có: F’ 1 – F’ 2 = Δm.a
Vì Δx rất nhỏ = > Δm ≈ 0 = > F’ 1 = F’ 2 = F
Xét chuyển động của phần thanh có chiều dài x, khối lượng m 1 chịu lực tác dụng là \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {F{'_2}} \). Theo định luật II Newton = > F 1 – F’ 2 = m 1 a
Đúng
c) Xét chuyển động của phần thanh có chiều dài ℓ – x, khối lượng m 2 chịu lực tác dụng là \(\overrightarrow {{F_2}} \)và \(\overrightarrow {F{'_1}} \). Theo định luật II Newton = > -F 2 + F’ 1 = m 2 a
Đúng
d)
\(\frac{{{F_1} - F{'_2}}}{{ - {F_2} + F{'_1}}} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}}\). Vì thanh đồng chất nên \(\frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \frac{x}{{l - x}}\)
Lực đàn hồi xuất hiện trong thanh ở vị trí tiết diện của thanh cách đầu chịu lực F 1 một đoạn x là: \(F = \frac{{{F_1}(l - x) + x{F_2}}}{l}\)
Đúng