Một người buộc hòn đá khối lượng 300 g vào đầu một sợi dây

Một người buộc hòn đá khối lượng 300 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 50 cm với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy g = 10 m/s. Tính lực căng của sợi dây ở điểm thấp nhất của quỹ đạo.

Giải SBT Vật Lí 10 Bài tập cuối chương 6

Câu hỏi VI.7 trang 63 SBT Vật Lí 10: Một người buộc hòn đá khối lượng 300 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 50 cm với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy g = 10 m/s². Tính lực căng của sợi dây ở điểm thấp nhất của quỹ đạo.

Lời giải:

Hợp lực của lực căng dây và trọng lực đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn: $\overrightarrow{F_{ht}}=\overrightarrow{P}+\overrightarrow{T}$

Khi ở điểm thấp nhất, $\overrightarrow{F_{ht}}$ có chiều hướng về tâm quay (hướng lên):

F_ht= -P+T

$\Rightarrow$T = F_ht+P=m${\omega }^2$r + mg = 0,3(8².0,5+10) = 12,6N