Một người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây rồi quay
Câu hỏi và phương pháp giải
Nhận biếtMột người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây rồi quay dây trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá có khối lượng (0,4kg), chuyển động trên đường tròn bán kính (0,5m) với tốc độ góc không đổi (8rad/s). Lấy (g = 10{rm{ }}m/{s^2}). Hỏi lực căng của dây khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn ?
Đáp án đúng: A
Lời giải của Luyện Tập 247
Phương pháp giải:
Hợp lực của các lực tác dụng lên vật đóng vai trò là lực hướng tâm.
Công thức tính độ lớn lực hướng tâm: ({F_{ht}} = dfrac{{m{v^2}}}{r})
Giải chi tiết:
Ta có: (left{ begin{array}{l}m = 0,4kg\r = 0,5m\omega = 8rad/s\g = 10m/{s^2}end{array} right.)
Khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn thì trọng lực và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm.
Ta có: (overrightarrow {{F_{ht}}} = overrightarrow P + overrightarrow T ,,)
Do (overrightarrow P ,, uparrow uparrow ,,overrightarrow T Rightarrow {F_{ht}} = P + T Rightarrow T = {F_{ht}} - P)
( Rightarrow T = m{omega ^2}r--mg = 0,{4.8^2}.0,5 - 0,4.10 = 8,8N)
Chọn A.