Vì sao một vật đứng yên trên dốc có thể không cần ma sát khi được dây kéo đúng mức?

Giải thích nguyên lý

Ma sát nghỉ chỉ cung cấp phần lực tiếp tuyến còn thiếu để duy trì không trượt, không tự xuất hiện ở mức cực đại trong mọi tiếp xúc. Nếu dây đã cân bằng đúng trọng lực dọc dốc thì ma sát tiếp tuyến có thể bằng không.

Ví dụ tính từng bước

Vật 2 kg trên dốc 30°, g = 10 m/s²; dây kéo lên dọc dốc 10 N. Trọng lực dọc dốc cũng 10 N xuống, nên phương dọc dốc cân bằng với ma sát bằng 0. Phản lực vẫn bằng 10√3 N nếu dây không có thành phần vuông góc dốc.

Điểm dễ hiểu sai

Có hệ số ma sát khác không không đồng nghĩa lực ma sát thực luôn khác không. Hệ số chỉ giới hạn khả năng ma sát nghỉ trong mô hình.

Tự kiểm tra

Nếu dây tăng lên 12 N mà vật vẫn đứng yên, ma sát cần 2 N xuống dốc, miễn chưa vượt giới hạn.

Điều kiện áp dụng

Vật cân bằng tĩnh, dây song song mặt dốc, không lực khác; cần kiểm giới hạn khi đổi lực dây.

Đọc hình minh họa

Khối trên dốc có trọng lực dọc dốc 10 N và lực dây 10 N cân bằng; ghi ma sát nghỉ bằng 0 trong cấu hình này. 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 Cô lập vật trước khi giải bài lực như thế nào