Quãng đường vật đi được sau 2 giây khi bị kéo bằng một lực trượt

Trong bài toán này, chúng ta được yêu cầu tính quãng đường mà một vật di chuyển sau 2 giây khi bị kéo bằng một lực trượt. Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần sử dụng các thông số đã cho và áp dụng các công thức liên quan đến ma sát và chuyển động. Đầu tiên, chúng ta cần tính giá trị lực ma sát \( F_f \) mà vật trượt trên mặt bàn phải chịu. Theo công thức \( F_f = \mu \cdot F_N \), với \( \mu \) là hệ số ma sát trượt và \( F_N \) là lực phản ứng của mặt bàn lên vật. Với một vật nằm ngang trên mặt bàn, lực phản ứng này bằng trọng lực của vật, \( F_N = m \cdot g \), trong đó \( m \) là khối lượng của vật và \( g \) là gia tốc trọng trường. Tiếp theo, chúng ta tính lực net \( F_{net} \) tác động lên vật. Lực net này bằng tổng của lực kéo \( F_K \) và lực ma sát \( F_f \), \( F_{net} = F_K - F_f \). Sau đó, chúng ta áp dụng công thức \( F_{net} = m \cdot a \) để tính gia tốc \( a \) của vật. Với gia tốc đã biết, chúng ta có thể tính quãng đường \( d \) mà vật đi được sau 2 giây bằng công thức \( d = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 \), trong đó \( v_0 \) là vận tốc ban đầu của vật và \( t \) là thời gian di chuyển. Từ các công thức trên, chúng ta có thể tính toán giá trị của \( F_f \), \( F_{net} \), \( a \) và \( d \) để tìm quãng đường mà vật đi được sau 2 giây khi bị kéo bằng một lực trượt. Với các giá trị đã cho trong yêu cầu bài toán, ta có: \( m = 400 \, \mathrm{g} = 0.4 \, \mathrm{kg} \) \( \mu = 0.3 \) \( F_K = 2 \, \mathrm{N} \) \( g = 10 \, \mathrm{m/s^2} \) \( t = 2 \, \mathrm{s} \) Áp dụng các công thức đã nêu, ta tính được: \( F_N = m \cdot g = 0.4 \, \mathrm{kg} \cdot 10 \, \mathrm{m/s^2} = 4 \, \mathrm{N} \) \( F_f = \mu \cdot F_N = 0.3 \cdot 4 \, \mathrm{N} = 1.2 \, \mathrm{N} \) \( F_{net} = F_K - F_f = 2 \, \mathrm{N} - 1.2 \, \mathrm{N} = 0.8 \, \mathrm{N} \) \( a = \frac{F_{net}}{m} = \frac{0.8 \, \mathrm{N}}{0.4 \, \mathrm{kg}} = 2 \, \mathrm{m/s^2} \) \( d = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 = 0 \cdot 2 \, \mathrm{m/s} \cdot 2 \, \mathrm{s} + \frac{1}{2} \cdot 2 \, \mathrm{m/s^2} \cdot (2 \, \mathrm{s})^2 = 4 \, \mathrm{m} \) Vậy, quãng đường mà vật đi được sau 2 giây khi bị kéo bằng một lực trượt là 4 mét.