Giải bài tập vật lý 10, Vật lý lớp 10 - Để học tốt vật lý 10 Bài 14. Lực hướng tâm

Bài 4 trang 82 SGK Vật lí 10


Một vật có khối lượng m = 20g..

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: \({F_{ht}} =\displaystyle {{m{v^2}} \over r} = m{\omega ^2}r\)

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


Bình chọn:
4.5 trên 59 phiếu
Bài tiếp theo

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 10 - Xem ngay

Báo lỗi - Góp ý

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Các bài khác cùng chuyên mục


App Loigiaihay trên google play store App Loigiaihay trên apple store

Copyright © 2021 loigiaihay.com

DMCA.com Protection Status
App Loigiaihay trên apple store App Loigiaihay trên google play store