Câu hỏi

Một quả cầu có trọng lượng P = 40N được treo vào tường nhờ một sợi dây hợp với mặt tường một góc α = 30o. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường. Hãy xác định lực căng của dây và phản lực của tường tác dụng lên quả cầu (hình vẽ):

  • A \(T = 23,1N;{\rm{ }}N = 46,2N\)   
  • B \(T = N = 23,1N\)
  • C \(T = N = 46,2N\)            
  • D \(T = 46,2N;N = 23,1N\)

Phương pháp giải:

Điều kiện cân bằng của một chất điểm là hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0:

\(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  + ... = \overrightarrow 0 \)

Lời giải chi tiết:

Quả cầu chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực \(\overrightarrow P \), phản lực \(\overrightarrow N \) và lực căng \(\overrightarrow T \)

Khi quả cầu nằm cân bằng ta có: \(\overrightarrow P  + \overrightarrow T  + \overrightarrow N  = \overrightarrow 0 \, \Leftrightarrow \overrightarrow P  + \overrightarrow N  =  - \overrightarrow T  \Leftrightarrow \overrightarrow P  + \overrightarrow N  = \overrightarrow {T'} \)

 

Từ hình vẽ ta có: \(\cos \alpha  = \dfrac{P}{{T'}} \Rightarrow T' = \dfrac{P}{{\cos \alpha }} = \dfrac{{40}}{{\cos 30}} \approx 46,2N\)

Vì T = T’ nên lực căng của dây là 46,2N

Phản lực của tường tác dụng lên quả cầu: \(N = P.tan\alpha  = 40.tan{30^0} = 23,1N\)

Chọn D


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 10 - Xem ngay