Trong chuyển động tròn, kí hiệu β,ω,θβ,ω,θ là gia tốc góc, vận tốc góc và góc quay của chất điểm. Công thức nào sau đây là đúng?
Đáp án đúng: A
Câu hỏi liên quan
Câu hỏi này kiểm tra sự hiểu biết về các định luật Newton, đặc biệt là định luật 1 (định luật quán tính) và định luật 2.
Đánh giá các phương án:
* A. Không có lực tác dụng thì vật không thể chuyển động được: Sai. Theo định luật quán tính (Newton 1), một vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều nếu không có lực tác dụng hoặc tổng các lực tác dụng lên vật bằng không.
* B. Một vật chỉ chịu tác dụng của một lực thì nó sẽ chuyển động nhanh dần.: Sai. Vật sẽ chuyển động có gia tốc (nhanh dần hoặc chậm dần) theo hướng của lực tác dụng, gia tốc phụ thuộc vào độ lớn của lực và khối lượng của vật theo định luật 2 Newton (F = ma). Tuy nhiên, nếu lực này ngược chiều với vận tốc ban đầu, vật sẽ chuyển động chậm dần.
* C. Vật không thể chuyển động ngược chiều với lực tác dụng lên nó: Sai. Một vật hoàn toàn có thể chuyển động ngược chiều với lực tác dụng lên nó. Ví dụ, khi ta ném một vật lên cao, lực hấp dẫn của Trái Đất luôn hướng xuống, nhưng vật vẫn chuyển động lên trên (chậm dần) cho đến khi dừng lại rồi mới rơi xuống.
* D. A, B, C đều đúng. Sai vì A, B, C đều sai.
Kết luận:
Vì không có đáp án nào đúng, nên ta cần chỉ rõ điều này.
Áp dụng định luật II Newton: T - P = ma, hay T = P + ma = mg + ma
Vì ta cần lực căng nhỏ nhất, nên a phải âm (gia tốc hướng xuống). Tuy nhiên, đề bài không cho giá trị cụ thể của gia tốc, ta chỉ có thể tính trong trường hợp gia tốc bằng 0 (thang máy chuyển động đều hoặc đứng yên), lúc này lực căng bằng trọng lực.
Trong trường hợp thang máy chuyển động đều hoặc đứng yên: T = P = mg = 400kg * 10m/s^2 = 4000N
Vì không có thông tin về gia tốc trong các giai đoạn chuyển động biến đổi đều, ta coi như lực căng nhỏ nhất là 4000N (ứng với chuyển động đều).
- v = ωR (vận tốc dài bằng vận tốc góc nhân bán kính)
- at = βR (gia tốc tiếp tuyến bằng gia tốc góc nhân bán kính)
- an = v²/R (gia tốc pháp tuyến hay gia tốc hướng tâm bằng bình phương vận tốc dài chia bán kính)
Như vậy, các phương án A, B đúng.
Phương án D sai vì at = v²/R là công thức tính gia tốc hướng tâm (gia tốc pháp tuyến), không phải gia tốc tiếp tuyến.
Phương án C sai vì chiều của →ω và →β phụ thuộc vào việc vật quay nhanh dần hay chậm dần. Nếu vật quay nhanh dần thì →ω cùng chiều →β, còn nếu vật quay chậm dần thì →ω ngược chiều →β. Do đó, không phải lúc nào →ω cũng song song với →β.
Vì câu hỏi yêu cầu tìm đáp án sai, nên ta chọn D.
Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về mặt tác dụng lực. Nó được định nghĩa là lực điện tác dụng lên một đơn vị điện tích dương đặt tại điểm đó. Vì vậy, đơn vị của cường độ điện trường là N/C (Newton trên Coulomb). Ta có thể chuyển đổi đơn vị này sang V/m (Volt trên mét) bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa hiệu điện thế và điện trường: E = -dV/dr, trong đó E là cường độ điện trường, dV là hiệu điện thế và dr là khoảng cách. Do đó, 1 N/C = 1 V/m.
Theo định lý Gauss, thông lượng điện trường qua một mặt kín bằng tổng đại số các điện tích bên trong mặt kín chia cho hằng số điện môi ε0. Trong trường hợp này, mặt kín (S) chứa hai điện tích Q1 = 8μC và Q2 = -5μC. Do đó, tổng điện tích bên trong mặt kín là Q = Q1 + Q2 = 8μC - 5μC = 3μC. Vậy, thông lượng điện trường qua mặt (S) là Φ = Q/ε0. Vì các đáp án không chứa ε0, ta hiểu rằng đáp án cần tìm là giá trị tổng điện tích.
Thông lượng điện cảm (thông lượng điện trường) qua mặt (S) là:
Φ = Q = 3 μC = 3 * 10-6 C
Φ = 3.4*105 Vm
