một xô nước coi như chất điểm có khối lương tổng cộng 2 kg buộc vào sợi dây dài 0,8m. ta quay dây với vận tốc góc 45 vòng/ phút trong mặt phẳng thẳng đứng. xác định lực căng của dây khi đi qua điểm cao nhất của quỹ đạo
một xô nước coi như chất điểm có khối lương tổng cộng 2 kg buộc vào sợi dây dài 0,8m. ta quay dây với vận tốc góc 45 vòng/ phút trong mặt phẳng thẳng
By Lyla
Đáp án:
$T = 15,53N$
Giải thích các bước giải:
Tần số góc của chuyển động quay dây là:
$f = \dfrac{{45}}{{60}} = 0,75Hz \Rightarrow \omega = 2\pi f = 1,5\pi rad/s$
Xét hệ quy chiếu hướng tâm ta có:
$\begin{array}{l}
m{a_{ht}} = P + T\\
\Leftrightarrow m{\omega ^2}l = mg + T\\
\Leftrightarrow T = m{\omega ^2}l – mg\\
\Leftrightarrow T = 2.{\left( {1,5\pi } \right)^2}.0,8 – 2.10\\
\Leftrightarrow T = 15,53N
\end{array}$
Đáp án: `T=15,4N`
Giải:
Trọng lượng của xô nước:
`P=mg=2.10=20` `(N)`
Tần số quay: `f=\frac{45}{60}=0,75` `(Hz)`
Tốc độ góc:
`ω=2πf=2π.0,75=1,5π` $(rad/s)$
Gia tốc hướng tâm:
`a_{ht}=ω^2R=(1,5π)^2 .0,8=17,7` $(m/s^2)$
Lực hướng tâm:
`F_{ht}=ma_{ht}=2.17,7=35,4` `(N)`
Ta có:
`\vec{P}+\vec{T}=\vec{F_{ht}}`
⇒ `P+T=F_{ht}`
⇒ `T=F_{ht}-P=35,4-20=15,4` `(N)`