Chọn hệ quy chiếu gắn với Trái Đất, các lực tác dụng lên xô nước gồm: trọng lực và lực căng dây, hợp lực của hai lực này đóng vai trò là lực hướng tâm.
Ở mỗi vị trí, ta đều chọn chiều dương hướng vào tâm.
+) Khi vật ở vị trí cao nhất: $P+T=F_{ht}=mw^{2}R$
$\Rightarrow $ lực căng dây $T=m \left( w^{2}R-g \right) $
Chú ý: $f=45$ vòng/phút= $0,75$ vòng/giây.
Thay số ta được: $T=2[\left( 2.3,14.0,75 \right)^{2}.0,8-9,8 ]=15,9N$
+) Khi vật ở vị trí thấp nhất: $-P+T=F_{ht}=mw^{2}R$
$\Rightarrow $lực căng dây $T=m \left( w^{2}R+g \right) $
Thay số ta được $T=2[\left( 2.3,14.0,75 \right)^{2}.0,8+9,8 ]=55,1N$
Bài viết liên quan:
- Một máy bay bay dọc theo mọt kinh tuyến địa lý. Tìm vận tốc máy bay để trọng lượng người giảm tới $\frac{ 1}{64}$ lần so với khi máy bay chưa cất cánh. Bỏ qua độ cao của máy bay khi bay. Cho $g=10m/s^{2} $
- Một vận động viên xe đạp trên một vòng xiếc nằm trong mặt phẳng thẳng đứng có dạng hình tròn bán kính 6,4m. Người đó phải có vận tốc tối thiểu bằng bao nhiêu để khỏi bị rơi khi qua điểm cao nhất của vòng xiếc. Lấy $g=10m/s^2$. Bỏ qua ma sát.
- Vệ tinh nhân tạo địa tĩnh là vệ tinh được coi là đứng yên đối với mặt đất. Hãy xác định vị trí của mặt phẳng quỹ đạo, độ cao và vận tốc của vệ tinh.
- Hãy giải thích tại sao gia tốc rơi tự do lại giảm dần khi đi từ địa cực về xích đạo?
- Một quả cầu buộc vào một sợi dây có chiều dài $l=30cm$ quay trong mặt phẳng nằm ngang theo quỹ đạo tròn bán kính $r=15cm$ và dây tạo thành hình nón. Xác định số vòng quay trong một giây? Lấy $g=9,8m/s^{2} $.
- Khi ô tô đi vào đường vòng tròn thì người bị xô về một phía, nhưng tại sao khi máy bay bay lượn vòng thì người không bị xô như vậy ? Người ấy có chịu ảnh hưởng gì khác không? Nếu có, thì hãy tính ảnh hưởng ấy trong trường hợp người có khối lượng $m=60kg$ và máy bay bay theo đường tròn bán kính $R=10 km$ với vận tốc $100 m/s$. Lấy $g=10 m/s^2$
- Một cái vòng làm bằng một sợi dây cao su chiều dài $l_0$, khối lượng m, được đặt trên một đĩa tròn có thể quay quanh trục thẳng đứng sao cho tâm O của vòng nằm trên trục quay. Tìm bán kính của vòng khi vòng quay với vận tốc góc $\omega $. Với vận tốc góc bằng bao nhiêu thì vòng dây bị phá huỷ