LỰC HỌC.
DẠNG 6: VẬN DỤNG CÁC CÔNG THỨC CỦA LỰC HƯỚNG TÂM
Sử dụng công thức tính lực hướng tâm: Fht = m.aht = 𝑚.𝑣2
𝑟 = m.ω2.r Công thức tính gia tốc: aht = 𝑣2 𝑟 = r.ω2 Công thức tính tần số: f = 1 𝑇 = 𝜔 2𝜋 Công thức tính chu kì: T = 1𝑓 = 2𝜋𝜔
Để vật không bị trượt ra khỏi bàn: Fht < Fms
Chu kì của kim giờ là 12h, chu kì của kim phút là 60 phút, chu kì của kim giây là 60s; chu kì tự quay của TĐ là (24x 3600)s, chu kỳ quay của TĐ quanh MT là 365 ngày.
BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN
Bài 1: Một vật có m = 200g chuyển động tròn đều trên đường tròn có r = 50cm. Lực hướng
tâm tác dụng lên vật 10N. Tính tốc độ góc của vật.
Giải
Từ công thức tính lực hướng tâm: Fht = m.ω2.r ω = √ 𝐹ℎ𝑡
𝑚.𝑟 = 10 (rad/s)
Bài 2: Một vật có m = 100g chuyển động tròn đều trên đường tròn có r = 50cm, tốc độ dài
5m/s. Tính lực hướng tâm.
Giải
Ta có lực hướng tâm: Fht = 𝑚.𝑣2
𝑟 = 0,1 × 25
0,5 = 5N
Bài 3: Một vật có m = 0,5kg chuyển động theo vòng tròn bán kính 1m dưới tác dụng lưch
8N. Tính vận tốc dài của vật. 𝑁⃗⃗⃗ 𝑃⃗⃗ 𝐹⃗ 𝐹⃗𝑚𝑠𝑡 𝐹 α
Giải
Từ công thức tính lực hướng tâm: Fht = 𝑚.𝑣2
𝑟 v = √ 𝑟.𝐹ℎ𝑡
𝑚 = 4 (m/s)
Bài 4: Đặt vật có m = 1kg lên trên một bàn tròn có r = 50cm. Khi bàn quay đều quanh một
trục thẳng đứng qua tâm bàn thì vật quay đều theo bàn với v = 0,8m/s. Vật cách rìa bàn 10cm. Lực ma sát nghĩ giữa vật và bàn là bao nhiêu?.
Giải
Tốc độ góc: ω = 𝑣𝑟 = 1,6 (rad/s)
Khi vật cách rìa bàn là 10cm thì r1 = 0,4m Fht = m.ω2.r = 1,024(N) Vậy lực ma sát nghĩ giữa bàn và vật là: Fmsn = Fht = 1,024 (N)
Bài 5: Một vật có m = 200g chuyển động tròn đều trên đường tròn có bán kính 50cm, tốc độ
2vòng/s. Tính lực hướng tâm tác dụng lên vật.
Giải
Lực hướng tâm: Fht = m.ω2.r = 4π2m.f2.r = 15,8(N) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 6: Một vật được đặt tại mép 1 mặt bàn tròn r = 1,4m, bàn quay đều quanh trục thẳng
đứng qua tâm O của mặt bàn với tốc độ góc ω. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt bàn 0,875. Hỏi ω có giá trị max là bao nhiêu để vật không bị trượt ra khỏi bàn.
Giải
Để vật không bị trượt ra khỏi bàn: Fht ≤ Fmsn mω2r ≤ μN ω ≤ √𝜇𝑔
𝑟 = 2,5 (rad/s)
Bài 7: Đặt một vật m = 100g lên một bàn tròn có bán kính 60cm. Khi bàn quay quanh một
trục thẳng qua tâm bàn thì thấy vật quay đều theo bàn với v = 2m/s và vật bắt đầu bị trượt. Tính lực ma sát trượt giữa vật và bàn
Giải
Tốc độ góc: ω = = 103 (rad/s)
Khi vật cách rìa bàn là 10cm thì r1 = 0,5 (m) Fht = m.𝑣2
𝑟 = 0,8(N) Ta có điều kiện để vật bi trượt là Fht ≥ Fms
Vậy lực ma sát trược giữa bàn và vật là: Fmst = 0,8 (N)
Bài 8: Một ôtô m = 2tấn chuyển động với vkd = 57,6km/h, lấy g = 9,8m/s2 bỏ qua ma sát. Tìm lực nén của ôtô lên cầu khi đi qua điểm giữa cầu trong các TH.
a) Cầu võng xuống bán kính 60cm. b) Cầu võng lên với r = 60cm.
Giải
a) 𝑁⃗⃗⃗ + 𝑃⃗⃗ = 𝑚𝑎⃗ℎ𝑡
Chọn chiều dương hướng vào tâm khi đó có: N – P = maht N = P + m.aht = 28133N
b) N P m a . ht
Chọn chiều dương hướng vào tâm khi đó có: P – N = maht N = P - m.aht = 11067N
DẠNG 7: VẬN DỤNG CÔNG THỨC CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG