Gió thổi vào xe theo hướng vuông góc với thành bên của xe với vận tốc V. Xe có khối lượng m = 104 kg, chiều cao 2b = 2,4m, chiều ngang 2a = 2m, chiều dài l = 8m. Áp suất gió tính bởi công thức p=pv2 với p=1,3kg/m3 là khối lượng riêng của không khí. V bằng bao nhiêu để xe bị lật ngã?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
+ Các lực tác dụng lên xe gồm: trọng lực \( \vec P\) , phản lực \( \vec Q\), lực tác dụng \( \vec F\) của gió.
+ Khi xe bắt đầu lật, theo quy tắc momen lực đối với trục qua hai bánh xe, ta có:
\( {M_{\vec P}} = {M_{\vec F}}\) (vì \( \vec Q\) có giá đi qua trục quay nên \( {M_{\vec Q}} = 0\))
+ Mặt khác, ta có: \(\begin{array}{l} {M_{\overrightarrow P }} = Pa\\ {M_{\overrightarrow F }} = Fb \end{array}\)
Ta suy ra, \( F{\rm{a}} = Fb \to F = \frac{a}{b}P = \frac{a}{b}mg\)
Vì \( F = pS = \rho S{V^2} = \rho 2bl{V^2}\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\frac{a}{b}mg = 2\rho {V^2}bl}\\ { \to V = \frac{1}{b}\sqrt {\frac{{amg}}{{2\rho l}}} = \frac{1}{{1,2}}\sqrt {\frac{{1.10000.10}}{{2.1,3.8}}} = 58m/s} \end{array}\)
=>Vận tốc của gió để xe bị lật ngã là V≥58m/s
Đáp án cần chọn là: B
Câu hỏi liên quan
-
Một lực \( \overrightarrow F \)tác dụng vào đầu M của một thanh có trục quay cố định O. Đoạn thẳng nào là tay đòn của lực?
.PNG)
-
Một cái thước AB đặt trên mặt bàn nhẵn nằm ngang, có trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm (Hình 18.6). Một lực F1 = 5 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước và lực thứ hai F2 tác dụng lên điểm C của thước và theo phương vuông góc với thước (không vẽ trên hình) và cách A 30 cm. Các lực đều nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Nếu thước không chuyển động, thì lực tác dụng của trục quay O lên thước có hướng và độ lớn
.PNG)
-
Một cánh quạt dài 22 cm đang quay với tốc độ 15,92 vòng/s thì bắt đầu quay chậm dần đều và dừng lại sau thời gian 10 giây. Gia tốc góc của cánh quạt đó có độ lớn bằng bao nhiêu ?
-
Một chiếc đồng hồ có các kim quay đều quanh một trục và kim giờ dài bằng ¾ kim phút. Khi đồng hồ chạy đúng thì tốc độ dài vh của đầu mút kim giờ như thế nào với tốc độ dài vm của đầu mút kim phút ?
-
Một đĩa đặc đồng chất, khối lượng 0,2 kg, bán kính 10 cm, có trục quay Δ đi qua tâm đĩa và vuông góc với đĩa, đang đứng yên. Tác dụng vào đĩa một momen lực không đổi 0,02 N.m. Tính quãng đường mà một điểm trên vành đĩa đi được sau 4 s kể từ lúc tác dụng momen lực.
-
Một bánh đà có momen quán tính 2,5 kg.m2, quay đều với tốc độ góc 8 900 rad/s. Động năng quay của bánh đà bằng
-
Một vật đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc ω = π rad/s. Nếu bỗng nhiên mômen lực tác dụng lên vật mất đi thì
-
Nhận xét nào sau đây về ngẫu lực là không chính xác?
-
: Một ngôi sao được hình thành từ những khối khí lớn quay chậm xung quanh một trục. Các khối khí này co dần thể tích lại do tác dụng của lực hấp dẫn. Trong quá trình hình thành thì tốc độ góc của ngôi sao
-
Một vật rắn ở trạng thái cân bằng sẽ không quay khi tổng momen của lực tác dụng bằng 0. Điều này chỉ đúng khi mỗi momen lực tác dụng được tính đối với
-
Chọn đáp án đúng.
Cánh tay đòn của lực là :
-
Momen lực tác dụng lên một vật có trục quay cố định là đại lượng
-
Một ròng rọc có bán kính 10 cm, có momen quán tính 0,02 kg.m2 đối với trục của nó. Ròng rọc chịu tác dụng bởi một lực không đổi 0,8 N tiếp tuyến với vành. Lúc đầu ròng rọc đứng yên. Bỏ qua mọi lực cản. Góc mà ròng rọc quay được sau 4 s kể từ lúc tác dụng lực là
-
Trường hợp nào sau đây không xuất hiện ngẫu lực tác dụng lên vật ?
-
Đối với một vật quay quanh một trục cố định
-
Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là:
-
Chọn câu đúng
-
Hai người cùng khiêng một thanh dầm bằng gỗ nặng, có chiều dài L. Người thứ hai khỏe hơn người thứ nhất. Nếu tay của người thứ nhất nâng một đầu thanh thì tay của người thứ hai phải đặt cách đầu kia của thanh một đoạn bằng bao nhiêu để người thứ hai chịu lực lớn gấp đôi người thứ nhất?
-
Đoạn thẳng nào sau đây là cánh tay đòn của lực?
-
Một thanh đồng chất dài L, trọng lượng P được treo năm ngang bằng hai dây. Dây thứ nhất buộc vào đầu bên trái của thanh, dây thứ hai buộc vào điểm cách đầu bên phải L/4. Lực căng của dây thứ hai bằng bao nhiêu ?
.PNG)
