Một thiết bị cảm biến có trọng lượng 2,5 N được thả xuống dòng nước chảy xiết. Nó không rơi theo phương thẳng đứng

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 2: Lực và chuyển động

Bài 2.53 trang 30 SBT Vật lí 10: Một thiết bị cảm biến có trọng lượng 2,5 N được thả xuống dòng nước chảy xiết. Nó không rơi theo phương thẳng đứng, vì dòng nước chảy tác dụng lên thiết bị một lực đẩy 1,5 N sang ngang (Hình 2.12). Lực đẩy Archimedes của nước lên thiết bị 0,5 N.

a. Tính độ lớn hợp lực tác dụng lên thiết bị.

b. Thiết bị đó có ở trạng thái cân bằng không?

Lời giải

a. Các lực tác dụng lên thiết bị như trong hình 2.53G.

Thành phần của hợp lực trên phương thẳng đứng:

$F_y=P-F_A=2,5-0,5=2,0\left(N\right)$

Thành phần của hợp lực trên phương ngang:

F_x = F_đ = 1,5N

Độ lớn hợp lực tác dụng lên thiết bị:

$$\begin{gathered} F=\sqrt{F_x^2+F_y^2} \\ =\sqrt{1,5^2+2,0^2}=2,5\left(N\right) \end{gathered}$$

b. Độ lớn hợp lực khác 0 nên thiết bị không ở trạng thái cân bằng.

Ta cũng có thể dễ dàng nhận thấy trên mỗi phương thẳng đứng và phương ngang, vật chịu tác dụng của các lực không cân bằng.