Đẩy hai hộp sát nhau: đổi hộp được đẩy làm lực tiếp xúc đổi

Vật lý 10 · Ôn tập kiến thức THPT

Đẩy cùng một hệ hai hộp bằng cùng lực ngoài cho cùng gia tốc, nhưng lực tiếp xúc giữa chúng phụ thuộc hộp nào được đẩy trực tiếp. Lực ngoài không tự động truyền nguyên độ lớn sang hộp còn lại.

Hai hộp A = 2 kg và B = 3 kg sát nhau trên mặt ngang không ma sát. Lực ngang 15 N đẩy hệ theo chiều duy trì tiếp xúc. Xét mô hình hộp cứng, bỏ qua biến dạng lúc bắt đầu.

Gia tốc chung từ toàn hệ là a = 15/(2 + 3) = 3 m/s².

Đẩy trực tiếp hộp A

Hộp B chỉ nhận lực ngang từ A. Do đó lực tiếp xúc có độ lớn N = m_Ba = 9 N. Kiểm tra hộp A: 15 − 9 = 2 × 3 = 6 N, đúng hợp lực để A tăng tốc.

Đổi sang đẩy trực tiếp hộp B

Đặt phía và hướng đẩy phù hợp để B vẫn ép vào A. Hộp A lúc này chỉ nhận lực tiếp xúc, nên N = m_Aa = 6 N. Gia tốc hệ vẫn là 3 m/s², nhưng lực tiếp xúc đã đổi.

Theo Newton III, A đẩy B và B đẩy A có cùng độ lớn, ngược chiều trong mỗi trường hợp. Định luật không nói lực tiếp xúc phải như nhau giữa hai bố trí khác nhau. Hai lực này tác dụng lên hai hộp khác nhau, không triệt tiêu khi tính hợp lực riêng một hộp.

Lỗi thường gặp: chia 15 N đều cho hai hộp hoặc gọi 15 N là lực tiếp xúc. Hãy tách hộp không nhận lực ngoài trực tiếp để tính nhanh.

Tự luyện: Đổi lực ngoài thành 25 N. Gia tốc 5 m/s²; lực tiếp xúc khi đẩy A là 15 N, khi đẩy B là 10 N. Nếu xuất hiện ma sát, phải thêm lực ma sát của từng hộp vào phương trình riêng.

Đọc tiếp: Newton II · Dây và lực căng.