Bài 4 trang 82 SGK Vật lí 10

Một vật có khối lượng m = 20g..

Quảng cáo

Đề bài

Một vật có khối lượng m = 20g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số vòng lớn nhất là bao nhiêu để vật không bị văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1 m. Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N.

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây.

Công thức liên hệ giữa ω và f: \(ω = 2πf\).

- Công thức của lực hướng tâm: \({F_{ht}} =\displaystyle {{m{v^2}} \over r} = m{\omega ^2}r\)

Quảng cáo
decumar

Lời giải chi tiết

Ta có:

+ Điều kiện để vật không bị văng ra khỏi bàn là: \({F_{ht}} \le {\left( {{F_{msn}}} \right)_{max}}\)  (1)

+ Lực hướng tâm: \({F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r\)

Lại có: \(\omega  = 2\pi f\)

Suy ra: \({F_{ht}} = m{\left( {2\pi f} \right)^2}r\)

Thay vào (1) ta được:

\(m{\left( {2\pi f} \right)^2}r \le {\left( {{F_{msn}}} \right)_{max}}\)

\( \Rightarrow {f^2} \le \dfrac{{{{\left( {{F_{msn}}} \right)}_{max}}}}{{m.4{\pi ^2}.r}}\)

Theo đầu bài ta có:

- Lực ma sát nghỉ cực đại: \({\left( {{F_{msn}}} \right)_{max}} = 0,08N\)

- Khối lượng của vật: \(m = 20g = 0,02kg\)

- Bán kín: \(r = 1m\)

Thay số liệu vào (2) ta được:

\(\begin{array}{l}{f^2} \le \dfrac{{0,08}}{{0,02.4{\pi ^2}.1}} = 0,10132\\ \Rightarrow f \le 0,32\end{array}\)

\( \Rightarrow {f_{max}} = 0,32\) vòng/s 

Loigiaihay.com

Quảng cáo

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

close