Quả cầu thép có khối lượng 4kg, đường kính d = 0,1m được gắn vào một dây thép dài 2,8m. Đường kính dây là 0,9mm và suất Y-âng E = 1,86.1011. Quả cầu chuyển động đu đưa. Vận tốc của quả cầu lúc qua vị trí thấp nhất là 5m/s. Hãy tính khoảng trống tối thiểu từ quả cầu đến sàn biết khoảng cách từ điểm treo dây cách sàn 3m.
A. 9,82cm
B. 2,98cm
C. 7,68cm
D. 1,9cm
+ Vì quả cầu chuyển động đu đưa theo cung tròn nên, ta có: F - P = m α h t
↔ k . x - m g = m v 2 R ↔ E . S l 0 x - m g = m v 2 l 0 + x + D 2 ↔ E πd 2 4 l 0 x - m g ≈ m v 2 l 0 + D 2 → x = 4 l 0 m E πd 2 v 2 l 0 + D 2 + g = 4 . 2 , 8 . 4 1 , 86 . 10 11 . π . 0 , 9 . 10 - 3 2 5 2 2 , 8 + 0 , 1 2 + 10 ≈ 1 , 8 . 10 - 3 m
Khoảng trống tối thiểu từ quả cầu đến sàn là: l m i n = 3 - 2 , 8 + 0 , 1 + 0 , 0018 = 0 , 0982 m = 9 , 82 c m
Đáp án: A
