Một người xách một xô có nước và vung tay làm xô nước quay trong mặt phẳng thẳng đứng, theo một vòng tròn

Lời giải Bài 5.4 trang 46 SBT Vật lí 10 sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 10.

1 779 12/12/2022

Trang trước

Trang sau

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 5: Chuyển động tròn và biến dạng

Bài 5.4 trang 46 SBT Vật lí 10: Một người xách một xô có nước và vung tay làm xô nước quay trong mặt phẳng thẳng đứng, theo một vòng tròn đường kính 1,8 m. Biết khối lượng xô và nước là 5,4 kg.

a. Tính tốc độ nhỏ nhất mà xô nước phải được quay để khi ở đỉnh hình tròn, đáy xô quay lên trên, miệng hướng xuống dưới mà nước vẫn ở trong xô.

b. Giả sử tốc độ không đổi, lực tác dụng lên tay của người đó khi xô nước ở dưới cùng của đường tròn là bao nhiêu?

Lời giải

a. Nước trong xô chịu tác dụng của các lực $\vec{P}, \vec{N}$ .

Sách bài tập Vật lí 10 Chủ đề 5: Chuyển động tròn và biến dạng - Cánh diều (ảnh 1)

Theo định luật II Newton ta có:

$\vec{P} + \vec{N} = m . \vec{a}$

Nước trong xô chuyển động tròn, chọn chiều dương chiếu vào tâm ta có:

P + N = m.a_ht $\Rightarrow$ N = m.a_ht – P

Để nước không bị đổ ra ngoài thì

$N \geq 0 \Rightarrow m a_{h t} - P \geq 0$

$\Rightarrow a_{h t} \geq g \Rightarrow \frac{v^{2}}{r} \geq g \Rightarrow v^{2} \geq g r$

$\Rightarrow v_{\min} = \sqrt{g r} = \sqrt{9, 8.0, 9} \approx 2, 97 m / s$

b.

Sách bài tập Vật lí 10 Chủ đề 5: Chuyển động tròn và biến dạng - Cánh diều (ảnh 1)

Theo định luật II Newton ta có:

$\vec{P} + \vec{N} = m . \vec{a}$

Chọn chiều dương chiếu vào tâm ta có:

N – P = m.a_ht

$\Rightarrow$ N = m.a_ht + P

Theo định luật III Newton lực tác dụng lên tay người đó có độ lớn bằng lực do tay người đó tác dụng lên xô nước: F = N = m.a_ht + P = $m (g + \frac{v^{2}}{r})$

Mà theo ý a, có: $v = \sqrt{g r}$

$\Rightarrow F = 2 m g = 2 (5, 4 k g) (9, 81 \frac{m}{s^{2}})$ $= 105, 9 N \approx 106 N$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 5.1 trang 45 SBT Vật lí 10: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về một vật chuyển động tròn đều? A. Quỹ đạo chuyển động là một đường tròn hoặc một phần...

Bài 5.2 trang 45 SBT Vật lí 10: Một bánh xe đang quay đều, mỗi phút nó quay được 3000 vòng. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về chuyển động của bánh xe...

Bài 5.3 trang 46 SBT Vật lí 10: Biết kim phút của đồng hồ treo tường có chiều dài a = 10,0 cm.a. Tính độ dịch chuyển góc và quãng đường đi của điểm đầu kim phút...

Bài 5.4 trang 46 SBT Vật lí 10: Một người xách một xô có nước và vung tay làm xô nước quay trong mặt phẳng thẳng đứng, theo một vòng tròn đường kính 1,8 m...

Bài 5.5 trang 46 SBT Vật lí 10: Coi Trái Đất là hình cầu có bán kính R = 6 400 km và quay quanh trục với chu kì 24,0 giờ. Tính gia tốc hướng tâm do Trái Đất...

Bài 5.6 trang 46 SBT Vật lí 10: Ở hình 1.10b trang 112 sách giáo khoa Vật lí 10, viên đá có khối lượng 200g, bán kính vòng quay là 40 cm...

Bài 5.7 trang 46 SBT Vật lí 10: Ở một sân tập phẳng, rộng người lái xe đua phải thực hiện vòng chạy trên một đường tròn bán kính R = 121 m...

Bài 5.8 trang 46 SBT Vật lí 10: Một người lái xe chữa cháy nhận lệnh đến một vụ cháy đặc biệt quan trọng. Đường nhanh nhất có thể đến đám cháy...

Bài 5.9 trang 47 SBT Vật lí 10: Trong phòng thí nghiệm, vật nào sau đây đang bị biến dạng kéo?A. Lò xo trong lực kế ống đang đo trọng lượng của một vật...

Bài 5.10 trang 47 SBT Vật lí 10: Lực đàn hồi nói chung và lực đàn hồi của lò xo nói riêng có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học kĩ thuật và đời sống...

Bài 5.11 trang 47 SBT Vật lí 10: Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và chiều dài tự nhiên l₀ = 10,0 cm. Người ta móc hai đầu của lò xo vào hai điểm A, B...

Bài 5.12 trang 47 SBT Vật lí 10: Khi treo vào đầu dưới của một lò xo vật khối lượng m₁ = 800 g thì lò xo có chiều dài 24,0 cm. Khi treo vật khối lượng m₂ = 600 g...

Bài 5.13 trang 47 SBT Vật lí 10: Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao. Sợi dây co giãn tuân theo định luật Hooke...

Bài 5.14 trang 47 SBT Vật lí 10: Một lò xo có độ cứng k = 400 N/m một đầu gắn cố định. Tác dụng một lực vào đầu còn lại của lò xo và kéo đều theo phương dọc...

Bài 5.15 trang 47 SBT Vật lí 10: Cho hệ vật như hình 5.1. Ban đầu hai vật được giữ sao cho lò xo bị nén một đoạn 10,0 cm (lò xo nhẹ và không gắn vào vật)...

Bài 5.16 trang 48 SBT Vật lí 10: Cho các dụng cụ sau: - Giá thí nghiệm đã gắn thước đo độ dài: 1 cái. - Lò xo chưa biết độ cứng: 1 cái. - Vật có móc treo đã biết trọng lượng là P₀: 1 quả...

Bài 5.17 trang 48 SBT Vật lí 10: Cho các dụng cụ sau: - Lực kế: 1 cái. - Thước đo độ dài: 1 cái - Lò xo cần xác định độ cứng: 1 cái...

Bài 5.18 trang 48 SBT Vật lí 10: Một nhóm học sinh tìm hiểu độ cứng của lò xo. Họ dùng các lò xo giống nhau có cùng chiều dài và cùng độ cứng kết hợp...

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài mở đầu: Giới thiệu mục đích học tập môn vật lí

Chủ đề 1: Mô tả chuyển động

Chủ đề 2: Lực và chuyển động

Chủ đề 3: Năng lượng

Chủ đề 4: Động lượng

1 779 12/12/2022

Trang trước

Trang sau

Xem thêm các chương trình khác: