Question

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.

Answer 1

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 = F_ht = 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 = F_ht = 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