Một hòn đá được treo vào một điểm cố định bằng một sợi dây dài 1,00 m. Quay dây sao cho chất điểm chuyển động tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang và thực hiện được 30 vòng trong một phút (H.II.2). Lấy g = 9,8 m/s2.
a) Tính góc nghiêng của dây so với phương thẳng đứng.
b) Hòn đá đang chuyển động thì dây bị đứt và hòn đá bị văng đi từ độ cao 1,00 m so với mặt đất. Tính quãng đường mà vật đi được theo phương ngang kể từ khi dây đứt.
Hướng dẫn trả lời:
\(\omega = 2\pi f = {{6,28.30} \over {60}} = 3,14(rad/s)\)
\(\tan \alpha = {{{F_{ht}}} \over P} = {{m{\omega ^2}r} \over {mg}} = {{{\omega ^2}l\sin \alpha } \over g}\)
\(\cos \alpha = {g \over {{\omega ^2}l}} = {{9,8} \over {{{(3,14)}^2}.1,00}} = 0,9940\)
α ≈ 6040’
b. Khi dây đứt, hòn đá chuyển động như một vật bị ném ngang với vận tốc
v = ωr = ωlsin α = 3,14.1,00. 0,1167 = 0,366 m/s
Thời gian từ khi hòn đá bị văng ra đến khi chạm đất
\(t = \sqrt {{{2h} \over g}} = \sqrt {{{2.1,00} \over {9,8}}} = 0,452(s)\)
s = vt = 0,366.0,452 = 0,165 m = 16,5 cm.
Sachbaitap.com
>> 2K9 Học trực tuyến - Định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 11 (Click để xem ngay) cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, tiếp cận sớm các kì thi.
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Bài viết liên quan
Các bài khác cùng chuyên mục