Giải bài 4 trang 82 – Bài 14 - SGK môn Vật lý lớp 10
Một vật có khối lượng m = 20 g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số vòng lớn nhất bằng bao nhiêu để vật không văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1 m. Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08 N.
Điều kiện để vật không văng ra khỏi bàn là:
Fht≤Fmsnmax (1)
Với: Fht=mRω2=mR(2π.n)2
⇒mR4π2n2≤Fmsnmax
\Rightarrow n\le \dfrac{1}{2\pi }\sqrt{\dfrac{{{F}_{msn\max }}}{mR}}=\dfrac{1}{2.3,14}\sqrt{\dfrac{0,08}{0,02.1}} \\ \Rightarrow n\le 0,318\,(vòng/s) \\ \Rightarrow {{n}_{\max }}=0,318\,(vòng/s) \\
Ghi nhớ:
- Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
- Công thức của lực hướng tâm : {{F}_{ht}}=\dfrac{m{{v}^{2}}}{r}=m{{\omega }^{2}}r