Nhận biết (M1)

Giả sử hệ số ma sát tĩnh giữa chân và mặt sàn là một hằng số cố định và hệ đang ở ngưỡng giới hạn trượt. Những thay đổi nào sau đây về mặt động lực học (được tiến hành độc lập) chắc chắn sẽ làm tăng nguy cơ trượt ngã của chiếc thanh (tức là làm tăng hệ số ma sát tĩnh tối thiểu cần thiết)?

• A.
  Kéo chân của thanh ra xa tường hơn (làm tăng khoảng cách )
• B.
  Dịch chuyển trọng tâm của thanh lên cao hơn về phía đầu
• C.
  Gắn thêm một quả tạ thật nặng tại điểm ở chân thanh
• D.

  Thay thế thanh hiện tại bằng một chiếc thanh khác có cùng kích thước nhưng nhẹ hơn

Giải thích đáp án:

Ta có công thức tính hệ số ma sát tĩnh tối thiểu: .

- Kéo chân ra xa tường: tăng, giảm. Mômen tăng rất nhanh, trong khi không đổi. Tỉ số tăng, nguy cơ trượt tăng cao. (Đúng)

- Dịch chuyển trọng tâm lên cao: Cánh tay đòn của trọng lực sẽ lớn hơn , làm mômen quay hướng xuống tăng, buộc phải tăng để cân bằng. Tỉ số tăng. (Đúng)

- Gắn tạ tại chân : Không làm thay đổi mômen quay quanh (vì cánh tay đòn bằng 0), nên không đổi. Tuy nhiên trọng lượng tổng cộng tăng làm tăng. Tỉ số giảm, thanh càng an toàn hơn. (Sai)

- Thay thanh nhẹ hơn: Trọng lượng giảm kéo theo và giảm theo cùng một tỉ lệ. Tỉ số hoàn toàn không phụ thuộc vào khối lượng . Nguy cơ trượt giữ nguyên. (Sai)