Một vật nặng 4,0kg được gắn vào một dây thừng dài 2m. Nếu vật đó quay tự do thành một vòng tròn trong mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc dài là 5m/s thì sức căng của dây tại điểm cao nhất và thấp nhất của quĩ đạo là bao nhiêu?
Một vật nặng 4,0kg được gắn vào một dây thừng dài 2m. Nếu vật đó quay tự do thành một vòng tròn quanh trục thẳng đứng gắn với đầu dây thì sức căng của dây là bao nhiêu khi căng tối đa và vật có vận tốc 5m/s?
A. 5,4N
B. 10,8N
C. 21,6N
D. 50N
Chọn đáp án D
Lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm:
Một vật nặng 4,0kg được gắn vào một dây thừng dài 2m. Nếu vật đó quay tự do thành một vòng tròn quanh trục thẳng đứng gắn với đầu dây thì sức căng của dây là bao nhiêu khi căng tối đa và vật có vận tốc 5 m/s?
A. 5,4 N.
B. 10,8 N.
C. 21,6 N.
D. 50 N.
Đáp án D
Lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm.
T max = F h t = m v 2 R = 4.5 2 2 = 50 N
Một vật nặng 4,0 kg được gắn vào một dây thừng dài 2 m. Nếu vật đó quay tự do thành một vòng tròn quanh trục thẳng đứng gắn với đầu dây thì sức căng của dây là bao nhiêu khi căng tối đa và vật có vận tốc 5 m/s? (Giải giúp mình với, mình cần gấp ạ)
TK:
Gia tốc hướng tâm của vật là \(a_{ht}=\dfrac{v^2}{r}=\dfrac{5^2}{2}=12,5(m/s^2)\)
Khi đó lực hướng tâm tác dụng vào vật là \(F_{ht}=ma_{ht}=4.12,5=50(N)\)
câu 2: một vật nặng 4,0kg được gắn vào một dây thừng dài 2m. nếu vật đó quay tự do thành một vòng tròn quanh trục thẳng đứng gắn với đầu dây thì sức căng của dây là bao nhiêu khi căng tối đa và vật có vận tốc 5m/s?
Một vật nhỏ khối lượng m = 100g gắn vào 1 sợi dây mảnh đầu kia sợi dây giữ cố định cho vật chuyển động tròn đều trong mặt phẳng thẳng đứng với bán kính quỹ đạo 0,5m. Biết tốc độ của vật tại điểm cao nhất là 5m/s . tìm sức căng ở vị trí đó
Một quả cầu có khối lượng m=100g được gắn vào đầu sợi dây có khối lượng không đáng kể, một đầu gắn vào điểm O cố định. Sợi dây có chiều dài l=50cm. Cho vật chuyển động tròn quanh O trong mặt phẳng thẳng đứng; Tại vị trí cao nhất BB quả cầu có vận tốc VB=3,7m/s. Lấy g=9.81; Sức căng của sợi dây tại vị trí thấp nhất A có giá trị:
A.9,643N
B.10,643N
C.8.643N
D.7,643N
Chọn gốc thế năng tại \(A\left(Z_A=0\right)\)
Ta có:\(W_A=W_B\)
\(\Leftrightarrow\frac{1}{2}mv_A^2=\frac{1}{2}mv_B^2+mgZ_B\)
\(\Leftrightarrow v_A^2=v_B^2+2gZ_B\)
\(\Rightarrow v_A^2=33,31\)
Áp dụng định luật II niuton tại điểm A chiếu lên phương dây treo ta có
\(T=P+m\frac{v_A^2}{l}\)
Thay số vào được T = 7,643 N
\(->chọn.D\)
Một xô nước(coi như chất điểm) có khối lượng tổng cộng là 2 kg được buộc vào sợi dây dài 0,8m. Ta quay dây với vận tốc góc 45 vòng/phút trong mặt phẳng đứng. Tính lực căng của dây khi xô đi qua điểm cao nhất và điểm thấp nhất của quỹ đạo.
Chọn hệ quy chiếu gắn với Trái Đất, các lực tác dụng lên xô nước gồm: trọng lực và lực căng dây, hợp lực của hai lực này đóng vai trò là lực hướng tâm.
Ở mỗi vị trí, ta đều chọn chiều dương hướng vào tâm.
+) Khi vật ở vị trí cao nhất: P + T = Fht = mw2R
=> lực căng dây T = m (w2R - G)
Chú ý : f = 45 vòng/phút = 0,75 vòng / giây
Thay số ta được: T = 2[(2.3,14.0,75)2.0,8 - 9,8] = 15,9 N
+) Khi vật ở vị trí thấp nhất: -P + T = Fht = mw2R
=> lực căng dây T = m (w2R - G)
Thay số ta được : 2.[(2.3,14.0,75)2 . 0,8 + 9,8] = 55,1 N
vật 400g buộc vào sợ dây không dãn , người ta quay tròn vật trong mặt phẳng thẳng đứng dây dài 50cm , tốc độ góc 8rad/s lấy g=10m/sᒾ a) tính tốc độ , chu kì , tần số . b) tính lực hướng tâm c) tính lực căng của sợi dây ở điểm cao nhất và điểm thấp nhất của quỹ đạo
a) Tốc độ dài:
\(v=r.\omega=0,5.8=4\left(m/s\right)\)
Chu kì:
\(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=\dfrac{2\pi}{8}=\dfrac{1}{4}\pi\left(s\right)\)
Tần số:
\(f=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{4}\pi}\approx1,27\left(\text{vòng/s.}\right)\)
b) Lực hướng tâm:
\(F_{ht}=\dfrac{m.v^2}{r}=\dfrac{0,4.4^2}{0,5}=12,8\left(N\right)\)
c) Khi hòn đá ở điểm thấp nhất của quỹ đạo thì trọng lượng và lực căng dây đóng vai trò là lực hướng tâm:
\(F_{ht}=P+T\Leftrightarrow T=F_{ht}-P=12,8-mg=12,8-0,4.10=8,8\left(N\right)\)
Một vật m=0,5 kg quay trong mặt phẳng thẳng đứng nhờ 1 dây treo dài 1m. Trục quay cách sàn 4m. Vật chuyển động tròn đều v= 3m/s
a) Tìm lực căng T ở vị trí thấp nhất và ở vị trí vuông góc với phương thẳng đứng
b) Nếu tại vị trí thấp nhất dây bị đứt, tìm v khi chạm sàn
a) Lực tác dụng lên vật là P, và T
Áp dụng định luật II Niu tơn ta có: \(m.\vec{a}=\vec{P}+\vec{T}\) (*)
Gia tốc hướng tâm: \(a_{ht}=\dfrac{v^2}{R}=\dfrac{3^2}{1}=9(m/s^2)\)
* Ở vị trí thấp nhất, chiếu (*) lên phương hướng tâm ta có:
\(m.a_{ht}=-P+T\Rightarrow T = m.a_{ht}+mg=0,5.9+0,5.10=9,5(N)\)
* Ở vị trí vuông góc với phương thẳng đứng, chiếu (*) lên phương hướng tâm ta có:
\(m.a_{ht}=T\Rightarrow T = 0,5.9=4,5(N)\)
b) Ở vị trí thấp nhất, dây bị đứt, vật trở thành một vật ném ngang với vận tốc ban đầu là 3m/s
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Cơ năng ban đầu của vật: \(W=mgh+\dfrac{1}{2}mv^2=0,5.10.3+\dfrac{1}{2}.0,5.3^2=17,25(J)\)
Cơ năng khi chạm đất: \(W'=\dfrac{1}{2}.m.v^2=\dfrac{1}{2}.0,5.v^2=17,25\Rightarrow v=\sqrt{69}(m/s)\)