một vật có khối lượng m= 20g đặt ở mép một chiếc bàn quay . Hỏi phải quay bàn với tần suất lớn nhất bằng bao nhiêu để vật không văng ra khỏi bàn ? Cho biết mặt bàn hình tròn , bán kính 1m . Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có:
+ f = 1 T = ω 2 π → ω = 2 π f
+ Lực hướng tâm tác dụng vào vật: F h t = m ω 2 r = m 2 π f 2 r
+ Để vật không văng ra khỏi mặt bàn, ta phải có:
F h t = F m s n max ↔ m 2 π f 2 r = F m s n max → f 2 = F m s n max m 4 π 2 r = 0 , 08 20.10 − 3 .4 π 2 .1 = 0 , 101 → f ≈ 0 , 32 s − 1
Vậy muốn vật không bị văng ra khỏi mặt bàn thì tần số quay của bàn lớn nhất là: f = 0 , 32 s − 1
Đáp án: A
Ta có:
+ f = 1 T = ω 2 π → ω = 2 π f
+ Lực hướng tâm tác dụng vào vật: F h t = m ω 2 r = m 2 π f 2 r
+ Để vật không văng ra khỏi mặt bàn, ta phải có:
F = F m s n max ↔ m 2 π f 2 r = F m s n max → f 2 = F m s n max m 4 π 2 r = 0 , 08 20.10 − 3 .4 π 2 .1 = 0 , 101 → f ≈ 0 , 32 s − 1
Vậy muốn vật không bị văng ra khỏi mặt bàn thì tần số quay của bàn lớn nhất là: f = 0 , 32 s − 1
=> Chu kì nhỏ nhất là: T min = 1 f max = 1 32 ≈ 3,12 ( s )
Đáp án: A
Để vật không bị văng ra ngoài khỏi bàn thì: Fht ≤ Fmsn (max)
(Khi Fmsn (max) ≤ Fht thì vật bị văng)
Lực hướng tâm tác dụng vào vật:
(f là tần số quay của bàn)
Để vật không bị văng ra khỏi mặt bàn ta có:
Fht ≤ Fmsn ⇔ 8.10-2. 9,8596. f2 ≤ 8.10-2
Để vật không bị văng ra khỏi bàn thì lực hướng tâm phải có giá trị bằng lực ma sát nghỉ:
Tần số vòng lớn nhất ứng với lực ma sát nghỉ cực đại:
Để vật không bị trượt ra khỏi bàn: F q t l t ≤ F m s
⇒ m ω 2 . r ≤ μ . N = μ . m . g
⇒ ω ≤ μ . g r = 2.10 0 , 8 = 5 r a d / s
Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất.
Áp dụng định luật II Niutơn:(do vật quay đểu nên tổng hợp lực là lực hướng tâm)
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}} = \overrightarrow{F_{ht}}\)
Chiếu hướng tâm phương trình trên ta được:
\(0+0+F_{ms} = F_{ht}\)
=> \(F_{ms} = ma_{ht}\)
Để vật không bị văng ra khi bàn quay thì
\(F_{ms} \leq F_{msn MAX}\)
=> \(ma_{ht} \leq 0.08N\)
=>\(m\omega ^2 R\leq 0.08N\)
=>\(\omega \leq \sqrt{\frac{0.08}{0.02.1}} = 2 rad/s.\)
Vậy để vật không bị văng ra khỏi mặt bàn thì tần số góc của bàn phải nhỏ hơn 2 rad/s.