Một vật nặng có khối lượng 4 kg được buộc vào đầu một sợi dây dài L = 1,2 m

Giải SBT Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 21: Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm

Câu 21.3 trang 71 SBT Vật lí 10: Một vật nặng có khối lượng 4 kg được buộc vào đầu một sợi dây dài L = 1,2 m. Người ta dùng một máy cơ để quay đầu còn lại của dây sao cho vật nặng chuyển động tròn đều. Biết lực căng tối đa để dây không đứt có giá trị bằng 300 N. Để dây không đứt, vật được phép quay với tốc độ tối đa là:

A. 7,91 vòng/s.

B. 1,26 vòng/s.

C. 2,52 vòng/s.

D. 1,58 vòng/s.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Coi vật chuyển động tròn đều trong mặt phẳng ngang. Phương của sợi dây luôn nằm trên mặt phẳng ngang đó. Khi đó bán kính R bằng với chiều dài L của sợi dây.

Lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm:

$T=m\frac{v^2}{R}=m.L.{\omega }^2$

$\Rightarrow \omega =7,91rad/s$

Từ đây, ta có: $\omega =2\pi .n\Rightarrow n=1,26$ vòng/s.

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Bài 19: Các loại va chạm

Bài 20: Động học của chuyển động tròn

Bài 22: Biến dạng của vật rắn. Đặc tính của lò xo

Bài 23: Định luật Hooke