Đặt một vật nhỏ trên chiếc bàn quay, khi bàn chưa quay vật đứng yên. Cho bàn quay từ từ, vật quay theo bàn. Lực đóng vai trò lực hướng tâm trong trường hợp này là
A. phản lực
B. trọng lực
C. lực hấp dẫn
D. lực ma sát nghỉ
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: \(m=1kg;r=50cm=0,5m;d=10cm=0,1m\)
\(v=0,8m\)/s
Vật cách rìa bàn 10cm thì vật đó cách tâm bàn tròn một khoảng:
\(R=r-d=0,5-0,1=0,4m\)
Lực hướng tâm là lực ma sát nghỉ:
\(F_{msn}=F_{ht}=\dfrac{mv^2}{R}=\dfrac{1\cdot0,8^2}{0,4}=1,6N\)
+ Tần số: f = 72 60 = 1 , 2 ( H z )
+ Tốc độ góc: ω = 2 π f = 2 π .1 , 2 = 2 , 4 π ( r a d / s )
+ Ta có độ lớn lực ma sát nghỉ của bàn tác dụng lên vật đóng vai trò như lực hướng tâm:
F = m ω 2 r = 0 , 2. ( 2 , 4 π ) 2 .0 , 4 = 4 , 54 ( N )
Đáp án: C
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
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
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.
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
Chọn D