Vì sao đặt lực kéo vuông góc hướng chuyển động ban đầu vẫn làm đường đi của xe cong?

Giải thích nguyên lý

Gia tốc theo hợp lực làm thay đổi vectơ vận tốc. Một lực ngang so với hướng chuyển động ban đầu tạo thêm thành phần vận tốc ngang; vật không tự mất thành phần ban đầu nếu không có lực theo phương ấy. Đường đi được tạo bởi tổng hai chuyển động.

Ví dụ tính từng bước

Xe mô hình ban đầu chạy theo trục x với vx = 3 m/s. Hợp lực 4 N theo trục y tác dụng lên xe 2 kg nên ay = 2 m/s². Sau 2 s, x = 6 m, y = 4 m, vx vẫn 3 m/s còn vy = 4 m/s; tốc độ khi đó 5 m/s.

Điểm dễ hiểu sai

Lực không tiếp tục vuông góc vận tốc ở mọi thời điểm: sau khi vy xuất hiện, lực theo y có thể làm tăng động năng.

Tự kiểm tra

Động năng đầu 9 J, cuối 25 J; lực theo y làm công 4 N × 4 m = 16 J, đúng độ tăng.

Điều kiện áp dụng

Hợp lực theo y giữ không đổi trong hệ đất, mặt phẳng ngang nhẵn; không nhầm với lực hướng tâm luôn đổi hướng.

Đọc hình minh họa

Xe trên mặt phẳng tọa độ có quỹ đạo cong, mũi tên lực cố định theo y và vận tốc cuối gồm hai thành phần. 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