Question

một vật có khối lượng m= 20g đặt ở mép một chiếc bàn quay . Hỏi phải quay bàn với tần suất lớn nhất bằng bao nhiêu để vật không văng ra   khỏi  bàn ? Cho biết mặt bàn hình tròn , bán kính 1m . Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N

Answer 1

Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất.

Áp dụng định luật II Niutơn:(do vật quay đểu nên tổng hợp lực là lực hướng tâm)

\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}} = \overrightarrow{F_{ht}}\)

Chiếu hướng tâm phương trình trên ta được:

\(0+0+F_{ms} = F_{ht}\)

=> \(F_{ms} = ma_{ht}\)

Để vật không bị văng ra khi bàn quay thì 

\(F_{ms} \leq F_{msn MAX}\)

=> \(ma_{ht} \leq 0.08N\)

=>\(m\omega ^2 R\leq 0.08N\)

=>\(\omega \leq \sqrt{\frac{0.08}{0.02.1}} = 2 rad/s.\)

Vậy để vật không bị văng ra khỏi mặt bàn thì tần số góc của bàn phải nhỏ hơn 2 rad/s.