Vì sao ấn vật vào tường có thể giữ nó không rơi dù lực tay nằm ngang?

Giải thích nguyên lý

Lực tay ép vật vào tường tạo phản lực ngang. Ma sát nghỉ giữa vật và tường có thể hướng lên để cân bằng trọng lực. Lực tay không trực tiếp cân bằng trọng lực vì hai lực vuông góc; nó làm tăng mức ma sát nghỉ có thể cung cấp.

Ví dụ tính từng bước

Vật 1 kg, g = 10 m/s², hệ số ma sát nghỉ cực đại μs = 0,4. Để đứng yên cần ma sát 10 N. Nếu ép ngang 30 N thì N = 30 N, giới hạn ma sát 12 N, nên cân bằng còn khả thi; lực ma sát thực tế là 10 N, không phải 12 N.

Điểm dễ hiểu sai

Điều kiện tối thiểu trong mô hình là Fép ≥ mg/μs = 25 N. Không đồng nhất ma sát nghỉ luôn bằng μsN.

Tự kiểm tra

Nếu ép chỉ 20 N, giới hạn là 8 N, không đủ đỡ trọng lực 10 N nên giả thiết đứng yên không đúng.

Điều kiện áp dụng

Tường thẳng đứng, lực ép nằm ngang, không có thành phần đứng khác; mô hình không phải cách giữ vật nặng ngoài thực tế.

Đọc hình minh họa

Vật ép vào tường có bốn lực: ép sang phải, phản lực trái, trọng lực xuống, ma sát nghỉ lên. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Định luật II Newton viết dưới dạng vectơ thế nào Cô lập vật trước khi giải bài lực như thế nào