Vì sao đồ thị vận tốc chưa đủ tách riêng lực kéo và lực cản của xe?

Giải thích nguyên lý

Biết khối lượng và gia tốc cho phép suy hợp lực theo phương xét. Tuy nhiên nhiều cặp lực kéo–lực cản có thể cho cùng hiệu và cùng chuyển động. Muốn xác định từng lực cần thêm dữ kiện như lực kế, phép đo khi ngắt kéo hoặc mô hình cản đã kiểm. Không tự gán toàn bộ hợp lực cho động cơ.

Ví dụ tính từng bước

Xe 2 kg có vận tốc tăng đều từ 1 lên 3 m/s trong 2 s, nên a = 1 m/s² và hợp lực ngang 2 N. Cặp kéo 4 N, cản 2 N phù hợp; cặp kéo 7 N, cản 5 N cũng phù hợp. Đồ thị v–t giống nhau trong cả hai mô hình lực này, nên không chọn duy nhất được cặp nào chỉ từ đồ thị.

Điểm dễ hiểu sai

Hợp lực xác định được không có nghĩa mọi lực thành phần đều đã biết. Phải báo thiếu dữ kiện thay vì tự chọn một lực cản thuận mắt.

Tự kiểm tra

Đo thêm lực kéo 7 N sẽ suy lực cản 5 N trong cấu hình đã cho.

Điều kiện áp dụng

Khối lượng không đổi, chuyển động một chiều, các lực còn lại cân bằng theo phương đứng; hai cặp là hai khả năng thay thế, không phải bốn lực cùng tác dụng.

Đọc hình minh họa

Một đồ thị v–t dẫn tới hai sơ đồ lực khác nhau nhưng cùng hợp lực 2 N; mỗi sơ đồ được ghi rõ là một khả năng riêng. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Định luật II Newton viết dưới dạng vectơ thế nào Gia tốc là gì? Công thức a = Δv/Δt và đơn vị m/s²