Trang chủ Vật Lý Lớp 10 Người đi xe đạp khối lượng tổng cộng 60kg trên...

Người đi xe đạp khối lượng tổng cộng 60kg trên vòng xiếc bán kính 6,4m phải đi qua điểm cao nhất với vận tốc tối thiểu bao nhiêu để không bị rơi

Câu hỏi :

Người đi xe đạp khối lượng tổng cộng 60kg trên vòng xiếc bán kính 6,4m phải đi qua điểm cao nhất với vận tốc tối thiểu bao nhiêu để không bị rơi

Lời giải 1 :

Đáp án:

$ \to {v_{\min }} = 8m/s$

Giải thích các bước giải:

Tại điểm cao nhất của vòng xiếc có các lực tác dụng lên xe là trọng lực  $\overrightarrow P $ và phản lực $\overrightarrow Q $ của vòng xiếc.

Ta có: $P + Q = {F_{ht}} = m\frac{{{v^2}}}{R}$

$ \to Q = m\frac{{{v^2}}}{R} - P$

Gọi $\overrightarrow N $ là lực ép của người đi xe lên vòng xiếc, ta có:

$N = Q = m\frac{{{v^2}}}{R} - mg$

Muốn không bị rơi khỏi vòng xiếc, tức là vẫn còn lực ép lên vòng xiếc. Khi đó, $N \geqslant 0$

$ \to m\frac{{{v^2}}}{R} - mg \geqslant 0$

$ \to v \geqslant \sqrt {gR}  = 8m/s$

$ \to {v_{\min }} = 8m/s$

Thảo luận

-- Tại sao N>= 0 vậy bạn? Nếu nó bằng 0 thì không có lực ép mà, đúng không?

Lời giải 2 :

Đáp án:

 8m/s

Giải thích các bước giải:

 Tại điểm cao nhất của vòng xiếc có các lực tác dụng lên xe trọng lực P và phản lực N.

Theo định luật II Newton: vecto P+vecto N = m. (vecto a)

Chiếu lên phương phướng tâm: P + N = ma = m.(v^2/r) => N= m.(v^2/r) - P = m.(v^2/r) - mg

Để không bị rơi khỏi vòng xiếc tức là còn tồn tại phản lực N

suy ra N$\geq$ 0 <=>m.(v^2/r) - mg $\geq$ 0 

=> v $\geq$ $\sqrt[]{gr}$ 

Thay số ta được: v$\geq$ 8m/s

Vậy vmin = 8m/s

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 10

Lớp 10 - Năm thứ nhất ở cấp trung học phổ thông, năm đầu tiên nên có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi xa hơn vì ngôi trường mới lại mỗi lúc lại xa nhà mình hơn. Được biết bên ngoài kia là một thế giới mới to và nhiều điều thú vị, một trang mới đang chò đợi chúng ta.

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247