Vật lí 10 Bài tập

[Duyen Nguyen]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Quả cầu khối lượng m treo ở đầu sợi dây chiều dài L, đầu trên của sợi dây cố định. Quả cầu nhận được vận tốc ban đầu v0 theo phương ngang tại vị trí cân bằng. Bỏ qua sức cản của không khí.
a. Tính vận tốc và lực căng dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc a.
b. Biết

. Tính độ cao cực đại mà quả cầu đạt tới (tính từ vị trí cân bằng) trong chuyển động tròn.

 

[Nguyễn Thị Ngọc Bảo]

Quả cầu khối lượng m treo ở đầu sợi dây chiều dài L, đầu trên của sợi dây cố định. Quả cầu nhận được vận tốc ban đầu v0 theo phương ngang tại vị trí cân bằng. Bỏ qua sức cản của không khí.
a. Tính vận tốc và lực căng dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc a.
b. Biết

. Tính độ cao cực đại mà quả cầu đạt tới (tính từ vị trí cân bằng) trong chuyển động tròn.

BẠN THAM KHẢO CÁCH GIẢI NÀY NHÉ@

Spoiler: Gợi ý

Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng.
Động năng ban đầu Eđo = m(vo)²/2 = 3mgℓ/2
Ở vị trí dây treo nằm ngang, thế năng có giá trị mgℓ < 3mgℓ/2. Do đó, với động năng ban đầu như vậy, quả cầu có khả năng vượt qua vị trí dây treo nằm ngang và lên cao hơn.

Xét một thời điểm nào đó, khi quả cầu đã vượt qua vị trí dây treo nằm ngang. Lúc này góc giữa dây với phương ngang là α, vận tốc quả cầu là v
Cơ năng: E = mv²/2 + mgℓ(1+sinα)
Bảo toàn cơ năng: E = Eđo ⇒ mv²/2 + mgℓ(1+sinα) = 3mgℓ/2
⇒ v² = gℓ(1 - 2sinα)
Phương trình định luật II Newton:
↑P + ↑T = m.↑a
Chiếu lên trục hướng tâm:
mgsinα + T = m.a(ht)
Với a(ht) là gia tốc hướng tâm, a(ht) = v²/ℓ = g(1 - 2sinα)
⇒ T = mg(1 - 3sinα)
Khi dây treo bắt đầu chùng thì T = mg(1 - 3sinα) = 0
⇒ sinα = 1/3
Lúc này vận tốc của quả cầu v² = gℓ(1 - 2sinα) = gℓ/3
⇒ v = √(gℓ/3)
Độ cao đạt được lúc này: h1 = ℓ(1 + sinα) = 4ℓ/3
Vận tốc quả cầu hợp với phương ngang một góc β = π/2 - α
⇒ cosβ = sinα = 1/3
⇒ sinβ = (2√2)/3
Quả cầu tiếp tục tham gia chuyển động ném xiên với vận tốc đầu v = √(gℓ/3) hợp với phương ngang một góc β, với sinβ = (2√2)/3
Vận tốc theo phương thẳng đứng: v' = v.sinβ = [2√(2gℓ/3)]/3 =
Độ cao lớn nhất mà quả cầu đạt được trong chuyển động này là:
h' = v' ²/2g = 4ℓ/27
Độ cao lớn nhất đạt được trong cả quá trình chuyển động:
Ho = h + h' = 4ℓ/3 + 4ℓ/27 = 40ℓ/27

 

[Trai Họ Nguyễn]

Quả cầu khối lượng m treo ở đầu sợi dây chiều dài L, đầu trên của sợi dây cố định. Quả cầu nhận được vận tốc ban đầu v0 theo phương ngang tại vị trí cân bằng. Bỏ qua sức cản của không khí.
a. Tính vận tốc và lực căng dây tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc a.
b. Biết

. Tính độ cao cực đại mà quả cầu đạt tới (tính từ vị trí cân bằng) trong chuyển động tròn.

a) bảo toàn cơ năng
[tex]\frac{1}{2}mvo^{2}+mgl=\frac{1}{2}mv^{2}+mg(l-l.cos\alpha )[/tex]
=> v
b) tính xem vận tốc tối thiểu đạt đc để nó cđ tròn là bn
so sánh vs vo
nếu chưa đur thì bảo toàn cơ năng
[tex]\frac{1}{2}mvo^{2}+mgl=\frac{1}{2}mv^{2}+mg(l-l.cos\alpha )[/tex]
=> anpha nó bay lên
khi đấy sẽ ném xiên
bảo toàn động lượng theo f ngang
[tex]m.v.cos\alpha =m.v'[/tex]
v' ở vị trí nằm ngang
bảo toàn cơ năng từ lúc ném xiên lên là ok nhé