YOMEDIA
NONE

Một sợi dây có chiều dài l = 40cm, một đầu được buộc vào điểm O cố định, đầu còn lại nối với vật M có khối lượng m. M đang đứng yên ở vị trí dây treo thẳng đứng thì một vật có khối lượng mo= 1/3 m chuyển động theo phương ngang với tốc độ vo va chạm với M. Xác định điều kiện về vo để sau va chạm hai vật dính và nhau và cùng chuyển động trên đường tròn tâm O trong mặt phẳng thẳng đứng. (Lấy g= 10m/s2 và bỏ qua sức cản của không khí).

Theo dõi Vi phạm
ADSENSE

Trả lời (1)

  • Sau va chạm hai vật dính vào nhau, đây là va chạm mềm, ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hai vật:

    \(\overrightarrow {{p_{tr}}} = \overrightarrow {{p_s}} \)

    Ta có:  

    \(\frac{1}{3}.m.{v_0} = \left( {m + \frac{1}{3}m} \right).v \Rightarrow v = \frac{{{v_0}}}{4}\)

    Gia tốc hướng tâm của hệ hai vật sau va chạm là:

    \({a_{ht}} = \frac{{{v^2}}}{r} = \frac{{v_0^2}}{{16.0,4}} = \frac{{v_0^2}}{{6,4}}\)

    Theo định luật II Niu – tơn ta có:

    \(\overrightarrow T + \overrightarrow P = m.\overrightarrow {{a_{ht}}} \) (*)

    Tại vị trí cao nhât, chiếu (*) lên phương bán kính ta có:

    \(\overrightarrow T + \overrightarrow P = m.\overrightarrow {{a_{ht}}} \)

    Tại vị trí cao nhât, chiếu (*) lên phương bán kính ta có:

    \(T + P = m.{a_{ht}} \Rightarrow T = m.{a_{ht}} - P\)

    Điều kiện là T tại vị trí cao nhất của quỹ đạo ≥ 0. Ta có:

    \(\begin{array}{l}
    T = (m + \frac{1}{3}m).{a_{ht}} - P = \frac{4}{3}.m.\frac{{v_0^2}}{{6,4}} - \frac{4}{3}.m.g \ge 0\\
    \Rightarrow \frac{{v_0^2}}{{6,4}} - g \ge 0 \Leftrightarrow \frac{{v_0^2}}{{6,4}} \ge g \Rightarrow v_0^2 \ge 6,4.g = 64\\
    \Rightarrow {v_0} \ge \sqrt {64} = {8_{}}(m/s)
    \end{array}\)

    Vậy điều kiện để sau va chạm hai vật chuyển động tròn đều quanh vị trí treo dây là \({v_0} \ge 8{\rm{ }}m/s\)

      bởi Ngoc Tiên 09/03/2022
    Like (0) Báo cáo sai phạm

Nếu bạn hỏi, bạn chỉ thu về một câu trả lời.
Nhưng khi bạn suy nghĩ trả lời, bạn sẽ thu về gấp bội!

Lưu ý: Các trường hợp cố tình spam câu trả lời hoặc bị báo xấu trên 5 lần sẽ bị khóa tài khoản

Gửi câu trả lời Hủy
 
NONE

Các câu hỏi mới

ZUNIA9
 

 

YOMEDIA
AANETWORK
OFF