Trong trường hợp ở Hình 32.4, dây dài 0,75 m

Giải Vật lí 10 Bài 32 - Kết nối tri thức: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

Câu hỏi 1 trang 125 Vật Lí 10: Trong trường hợp ở Hình 32.4, dây dài 0,75 m.

a) Bạn A nói rằng: “Tốc độ quay càng lớn thì góc lệch của dây so với phương thẳng đứng cũng càng lớn”. Hãy chứng minh điều đó.

b) Tính tần số quay để dây lệch góc $\alpha ={60}^o$so với phương thẳng đứng, lấy g = 9,8 m/s².

Lời giải:

a. Từ hình vẽ dưới đây, ta có

$\tan \alpha =\frac{F_{ht}}{P}=\frac{m{\omega }^{2}r}{mg}=\frac{{\omega }^2\mathcal{l}.\sin \alpha }{g}$

$\Rightarrow \frac{\sin \alpha }{\cos \alpha }=\frac{{\omega }^2\mathcal{l}\sin \alpha }{g}\Rightarrow \cos \alpha =\frac{g}{{\omega }^2\mathcal{l}}$

Vì từ 0 đến 90⁰ hàm $\cos \alpha$ nghịch biến, do đó khi $\omega$ tăng thì $\cos \alpha$ giảm và do đó $\alpha$ tăng.

b. Từ câu a ta có: $\cos \alpha =\frac{g}{{\omega }^2\mathcal{l}}\Rightarrow \omega =\sqrt{\frac{9,8}{0,75.\cos {60}^0}}=5,1rad/s$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Khởi động trang 123 Vật Lí 10: Tại sao Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời? Tại sao trên những đoạn đường vòng...

Câu hỏi 1 trang 123 Vật Lí 10: Dùng một sợi dây nhẹ không dãn buộc vào một cái tẩy...

Câu hỏi 2 trang 123 Vật Lí 10: Dùng một sợi dậy nhẹ không dãn buộc vào một cái tẩy...

Câu hỏi 3 trang 123 Vật Lí 10: Lực nào duy trì chuyển động gần tròn của Trái Đất xung quanh Mặt Trời...

Câu hỏi trang 123 Vật Lí 10: Tìm thêm ví dụ về lực hướng tâm...

Câu hỏi 1 trang 124 Vật Lí 10: Tính gia tốc hướng tâm của một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất...

Câu hỏi 2 trang 124 Vật Lí 10: Tính gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng trong chuyển động quay quanh Trái Đất...

Câu hỏi 3 trang 124 Vật Lí 10: Kim phút của một chiếc đồng hồ dài 8 cm. Tính gia tốc hướng tâm của đầu kim...

Hoạt động trang 125 Vật Lí 10: Vẽ hợp lực của lực căng dây $\overrightarrow{T}$ và trọng lực $\overrightarrow{P}$, từ đó xác định lực hướng tâm trong Hình 32.4...

Câu hỏi 2 trang 125 Vật Lí 10: Hình 32.5 mô tả một vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất...

Hoạt động trang 125 Vật Lí 10: Hình 32.6 mô tả ô tô chuyển động trên quỹ đạo tròn trong hai trường hợp...

Em có thể 1 trang 126 Vật Lí 10: Giải thích lí do vì sao trong thực tế người ta chỉ làm cầu vồng lên chứ không làm cầu võng xuống...

Em có thể 2 trang 126 Vật Lí 10: Giải thích vì sao trong môn xiếc mô tô bay, diễn viên xiếc có thể đi mô tô...

Em biết trang 126 Vật Lí 10: Chuyển động li tâm...