Bài 4 trang 106 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

Một con lắc gồm một quả cầu nhỏ khối lượng m = 200 g treo vào sợi dây chiều dài l = 15 cm, buộc vào đầu một cái cọc gắn với mép một cái bàn quay (Hình 23.5). Bàn có bán kính r = 20 cm và quay với vận tốc không đổi.

Quảng cáo

Đề bài

Một con lắc gồm một quả cầu nhỏ khối lượng m = 200 g treo vào sợi dây chiều dài l = 15 cm, buộc vào đầu một cái cọc gắn với mép một cái bàn quay (Hình 23.5). Bàn có bán kính r = 20 cm và quay với vận tốc không đổi.

a) Tính số vòng quay của bàn trog 1 min để dây nghiêng so với phương thẳng đứng một góc \(\alpha  = {60^0}\).

b) Tính lực căng của dây trong trường hợp của câu a).

Quảng cáo
decumar

Lời giải chi tiết

a) Khi bàn quay đều với vận tốc góc \(\omega \) thì chất điểm m chuyển động tròn đều trên một đường tròn nằm ngang tâm O’.

Bán kính quỹ đạo:

\(\eqalign{  & R = r + l\sin \alpha  = 0,2 + 0,15{{\sqrt 3 } \over 2}  \cr  & R \approx 0,33\,m \cr} \)

Lực hướng tâm là hợp của \(\overrightarrow P \,và\,\overrightarrow T \,nên\,\overrightarrow {{F_{ht}}}  = \overrightarrow P  + \overrightarrow T \)

\(\eqalign{  &  =  > {F_{ht}} = P.\tan \alpha  <  =  > mR{\omega ^2} = mg.\tan \alpha \cr& <  =  > R{(2\pi f)^2} = g\tan \alpha   \cr  &  =  > f = {1 \over {2\pi }}\sqrt {{{g\tan \alpha } \over R}}  = {1 \over {2.3,14}}.\sqrt {{{9,8.\sqrt 3 } \over {0,33}}} \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;=1,142\;Hz \cr} \)

Số vòng quay trong 1 min: \(n = 60f = 68,5\) (v/min)

b) Lực căng dây: \(T = {P \over {{\rm{cos}}\alpha }} = {{mg} \over {{\rm{cos}}\alpha }} = {{0,2.9,8} \over {0,5}} = 3,92(N)\)

Loigiaihay.com

  • Bài 3 trang 106 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

    Một vật đặt trên mặt phẳng nghiêng (góc nghiêng α = 300) , được truyền một vận tốc ban đầu (Hình 23.4). Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,3.

  • Bài 2 trang 106 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

    Một cái hòm khối lượng m = 40 kg đặt trên sàn nhà. Hệ số ma sát trượt giữa hòm và sàn nhà là . Người ta đẩy hòm bằng một lực F =200N theo phương hợp với phương nằm ngang một góc, chếch xuống phía dưới (Hình 23.3). Tính gia tốc của hòm.

  • Bài 1 trang 106 SGK Vật Lý 10 Nâng Cao

    Vật khối lượng m đặt trên mặt phẳng nghiêng hợp với phương nằm ngang một góc α (Hình 23.2). Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là . Khi được thả ra, vật trượt xuống. Gia tốc của vật phụ thuộc vào những đại lượng nào ?

Quảng cáo

2k8 Tham gia ngay group chia sẻ, trao đổi tài liệu học tập miễn phí

close