Physics AI Lab - Định luật II & III Newton (Động lực học & Va chạm)

Bảng điều khiển

Vật 1 (m₁)










Vật 1: Gia tốc a₁ = 0 m/s² | Vận tốc v₁ = 0 m/s

💡 Mẹo: Nhấp giữ chuột vào vật m₁ hoặc m₂ để kéo rê và thay đổi vị trí trực tiếp trên mặt dốc.

θ m₁ F₁ Fms₁ N₁ F₁x F₁y P₁ ΣF₁ F₂₁

Gia sư AI (Lời giải chi tiết từng bước)

Bài tập biến thể & Luyện tập

📘 Bấm vào đây để xem Lý thuyết Trọng tâm (Định luật II & III Newton)
1. Định luật II Newton
- Phát biểu: Gia tốc của một vật cùng hướng với hợp lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của hợp lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
- Biểu thức vectơ: F⃗net = m · a⃗ ⇒ a⃗ = F⃗net / m
- Phương pháp giải bài toán động lực học:
  1. Chọn hệ quy chiếu và hệ trục tọa độ vuông góc Oxy thích hợp (Trục Ox song song với mặt dốc, Oy vuông góc mặt dốc).
  2. Xác định tất cả các lực tác dụng lên vật: Trọng lực (P⃗), Phản lực (N⃗), Lực kéo (F⃗), Lực ma sát (F⃗ms).
  3. Viết phương trình Định luật II Newton: F⃗ + F⃗ms + P⃗ + N⃗ = m · a⃗
  4. Chiếu phương trình vectơ lên các trục Ox và Oy để đại số hóa bài toán.
2. Định luật III Newton (Tương tác giữa hai vật)
- Phát biểu: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối.
- Biểu thức: F⃗AB = - F⃗BA
- Đặc điểm của cặp lực và phản lực:
  • Luôn xuất hiện và mất đi đồng thời.
  • Cùng phương, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau.
  • Đặt vào hai vật khác nhau (nên không bao giờ triệt tiêu lẫn nhau).
3. Phân tích lực trên Mặt phẳng nghiêng (Góc nghiêng θ)
- Trọng lực P⃗ được phân tích thành 2 thành phần vuông góc:
  • Thành phần song song mặt dốc: Px = P · sin(θ) = m · g · sin(θ) (có xu hướng kéo vật trượt xuống dốc).
  • Thành phần vuông góc mặt dốc: Py = P · cos(θ) = m · g · cos(θ) (ép vật vào mặt dốc).
- Phản lực pháp tuyến N: Chiếu lên Oy thu được N = Py - Fy = m · g · cos(θ) - F · sin(α).
- Lực ma sát trượt Fms: Fms = μ · N (hướng ngược chiều chuyển động).
4. Lý thuyết Va chạm & Định luật Bảo toàn Động lượng
- Động lượng: p⃗ = m · v⃗
- Va chạm mềm (Inelastic Collision): Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc chung V:
V = (m₁ · v₁ + m₂ · v₂) / (m₁ + m₂)
- Va chạm đàn hồi 1D (Elastic Collision): Bật nảy lại, bảo toàn cả động lượng và động năng:
v₁' = [(m₁ - m₂)·v₁ + 2·m₂·v₂] / (m₁ + m₂)
v₂' = [(m₂ - m₁)·v₂ + 2·m₁·v₁] / (m₁ + m₂)