Người đi xe đạp khối lượng tổng cộng 60kg trên vòng xiếc bán kính 6,4m phải đi qua điểm cao nhất với vận tốc tối thiểu bằng bao nhiêu để không rơi? Xác định lực nén lên vòng khi xe qua điểm cao nhất với vận tốc 10m/s.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTại điểm cao nhất: \({F_{ht}} = P{\rm{ }} + {\rm{ }}Q \Rightarrow Q = {F_{ht}} - P = m\frac{{{v^2}}}{R} - mg\)
Để xe đi qua được điểm cao nhất không rơi: \(\begin{array}{l} N{\rm{ }} = {\rm{ }}Q{\rm{ }} \ge {\rm{ }}0{\rm{ }} = > {\rm{ }}v{\rm{ }} \ge \;\sqrt {gR} = 8m/s\\ v{\rm{ }} = {\rm{ }}10m/s\; \Rightarrow Q = m\frac{{{v^2}}}{R} - mg = m\left( {\frac{{{v^2}}}{R} - g} \right) = 60\left( {\frac{{{{10}^2}}}{{6,4}} - 10} \right) = \;337,5N \end{array}\)
Câu hỏi liên quan
-
Bán kính Trái Đất là 6400km. Biết vệ tinh khối lượng 600kg chuyển động tròn đều quanh trái đất ở độ cao bằng bán kính trái đất, lấy g = 9,8 m/s2. Tính chu kỳ quay lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh.
-
Lực nào sao đây có thể là lực hướng tâm?
-
Một vệ tinh khối lượng 100 kg, được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao mà tại đó nó có trọng lượng 920 N. Chu kì của vệ tinh là 5,3.103 s. Tính khoảng cách từ bề mặt Trái Đất đến vệ tinh. Biết bán kính Trái Đất là 6400 km.
-
Tính áp lực của ô tô 4 tấn đi qua điểm giữa cầu với tốc độ 72km/h, lấy g = 10m/s2. Trong trường cầu cong lõm bán kính 200 m.
-
Một đĩa đồng chất có dạng hình tròn có R = 30 cm đang quay tròn đều quanh trục của nó. Biết thời gian quay hết 1 vòng là 2s. Tính tốc độ dài, tốc độ góc của 2 điểm A, B nằm trên cùng 1 đường kính của đĩa. Biết điểm A nằm trên vành đĩa, điểm B nằm trên trung điểm giữa tâm O của vòng tròn và vành đĩa.
-
Một ô tô có khối lượng 1200kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là cung tròn) với vận tốc 36km/h. Hỏi áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhất bằng bao nhiêu ? Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50m. Lấy g = 10m/s2.
-
Một người buộc một hòn đá vào đầu một sợi dây rồi quay dây trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá có khối lượng 0,4kg chuyển động trên đường tròn bán kính 0,5m với tốc độ không đổi 8rad/s. Hỏi lực căng của dây khi hòn đá ở đỉnh của đường tròn ?
-
Hai quả cầu m1 = 2m2 nối với nhau bằng dây dài l= 12cm có thể chuyển động không ma sát trên một trục nằm ngang qua tâm của hai quả cầu. Cho hệ quay đều quanh trục thẳng đứng. Biết hai quả cầu đứng yên không trượt trên trục ngang. Tìm khoảng cách từ hai quả cầu đến trục quay lần lượt là:
-
Quả cầu m = 50g treo ở đầu A của dây OA dài L = 90cm. Quay cho qủa cầu chuyển động tròn trong mặt phẳng thẳng đứng quanh tâm tâm O. Tìm lực căng của dây khi A ở vị trí thấp hơn O biết OA hợp với phương thẳng đứng góc 60o và vận tốc của quả cầu là 3m/s.
-
Một người dùng dây OA = 2,2m buộc vào một hòn đá tại A và quay tròn trong mặt phẳng thẳng đứng quanh tâm O. Khi dây bị đứt, hòn đá bay thẳng đứng lên trên, và tại lúc sắp đứt gia tốc toàn phần của hòn đá nghiêng góc α = 45o với phương thẳng đứng. Hòn đá lên được độ cao nhất bằng bao nhiêu kể từ vị trí dây bị đứt.
-
Một máy bay thực hiện một vòng nhào lộn bán kính 400m trong mặt phẳng thẳng đứng với vận tốc 540km/h. Tìm lực do người lái có khối lượng 60kg nén lên ghế ngồi ở điểm cao nhất của vòng nhào lộn.
-
Một ô tô có khối lượng 2,5 tấn chuyển động với tốc độ 54 km/h đi qua một chiều cầu lồi có bán kính cong 1000m . Lấy g = 10 m/s2. Áp lực của ô tô nén lên cầu khi ô tô ở vị trí mà đướng nối tâm quỹ đạo với ô tô tạo với phương thẳng đứng một góc 30o là
-
Tính áp lực của ô tô 4 tấn đi qua điểm giữa cầu với tốc độ 72km/h, lấy g = 10m/s2. Trong trường hợp cầu phẳng.
-
Một bàn nằm ngang quay tròn đều với chu kì T = 2s. Trên bàn đặt một vật cách trục quay R = 25cm. Hệ số ma sát giữa vật và bàn tối thiểu bằng bao nhiêu để vật không trượt trên mặt bàn. Lấy g = 10m/s2, π2 = 10.
-
So sánh số chỉ của lực kế trong thang máy với trọng lượng của vật ta có thể biết được:
-
Xét người đứng trên thang máy chuyển động đều lên trên. Phản lực pháp tuyến hướng lên của sàn thang máy là N tác dụng vào người đó so với trọng lực P của người đó là:
-
Một vật đang chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ quay còn một nửa thì so với ban đầu, lực hướng tâm
-
Một vật có khối lượng m = 20g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số lớn nhất là bao nhiêu để vật không văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1m, lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N.
-
Một vật có khối lượng 2 kg móc vào lực kế treo trong buồng thang máy. Thang máy đang đi xuống và được hãm với gia tốc 3 m/s2. Lấy g = 10 m/s2. Số chỉ của lực kế là
-
Hai quả cầu m1 = 2m2 nối với nhau bằng dây dài l= 12cm có thể chuyển động không ma sát trên một trục nằm ngang qua tâm của hai quả cầu. Cho hệ quay đều quanh trục thẳng đứng. Biết hai quả cầu đứng yên không trượt trên trục ngang. Tìm khoảng cách từ quả cầu thứ nhất đến trục quay:
