[Vật lí 10] định luật bảo toàn

[thaihang99]

[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.

Một con lắc đơn dây treo dài 1 m, vật m = 400 g được treo vào đầu sợi dây. Người ta đưa vật rời khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 30 độ đồng thời truyền cho vật vận tốc 1,5 m/s theo phương vuông góc với dây treo, cho g=10 m/s2.
a) Xác định độ cao cực đại mà vật đạt được và sức căng dây treo vật đạt được tại vị trí đó.
b) Xác định vận tốc cực đại và sức căng dây treo tại đó.
c) Để vật có thể chuyển động thành quỹ đạo tròn trên mặt phẳng thẳng đứng thâm là điểm treo con lắc thì người ta phải truyền cho vật vận tốc tối thiểu là bao nhiêu?

 

[thaodaik]

chọn mốc tính thế năng tại vị trí thấp nhất (I) .cơ năng của vật tại vị trí hợp vs phương thẳng đứng một góc 30độ là: Wa=(mVa^2)/2+mgh
cơ năng của vật tại vị trí cao nhất là: Wb=0+mghmax
do bỏ qua ma sát\Rightarrow cơ năng bảo toàn: theo định luật bảo toàn cơ năng có
Wa=Wb hay (mVa^2)/2+mgh=mghmax(1)
mặt khác h=OI-AI' (vs o là vị trí treo,A' LÀ HÌNH CHIẾU CỦA A TRÊN OI) có OA'=OA*COS[tex]\alpha[/tex]
HAY OA'=1*COS 30=căn 3/2 (thông cảm mới vô diễn đàn không bít cách vít hihi)
\RightarrowA'I=OI-OA'=(2-căn 3)/2
thay số vào 1 được (1.5^2)/2+10*(2-căn 3)/2=10*hmax
\Rightarrowhmax=0.246(m)
b, do cơ năng được bảo toàn \Rightarrowkhivận tốc đạt giá trị max cũng là lúc thế năng đạt giá trị min. hay nói cách khác khi đó vật đang ở vị trí thấp nhất (vị trí I) tương tự theo định luật bảo toàn cơ năng. cơ năng của vật tại vị trí I là
WI=(mVI^2)/2+0
\RightarrowWa=WI hay (Va^2)/2+gh=(VI^2)/2
thay số vào ta được ((1.5^2)/2+10-5căn3)*2=VI^2\RightarrowVI=2.22m/s
tác dụng vào vật tại vị trí này gồm trọng lực p và lực và lực căng t
theo định luật 2 nuitơn có vectơ p+vectơt=vectơa*m
chiếu lên phương bán kính được: -p+t=m*ahướng tâm=(mVI^2)/r=(mVI^2)/l
\Rightarrowt=0.4*2.22^2+0.4*10=5.97(N)
c,hihi phần này cũng như vậy thhôi bạn áp dụng địh luật bảo toàn cơ năng cho vị trí đầu và cuối là ra.