Bài tập ôn tập Vật lí 10 Kết nối tri thức Chương 6 có đáp án

Để dây lệch góc α = 60 0 so với phương thẳng đứng thì tần số quay vật bằng bao nhiêu Hz? Lấy g = 10 m/s2, kết quả làm tròn sau dấu phẩy 2 chữ số thập phân.

33/38

Một vật nhỏ được buộc vào đầu một sợi dây có chiều dài 0,75 m. Nếu quay đều và chậm, sợi dây quét thành một mặt nón (hình vẽ). Để dây lệch góc \(\alpha = {60^0}\) so với phương thẳng đứng thì tần số quay vật bằng bao nhiêu Hz? Lấy g = 10 m/s2, kết quả làm tròn sau dấu phẩy 2 chữ số thập phân.

0/3000 ký tự
Giải thích

Hợp lực của trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực căng dây \(\overrightarrow T \) đóng vai trò là lực hướng tâm: \(\overrightarrow {{F_{ht}}} = \overrightarrow P + \overrightarrow T \)

Để dây lệch góc \(\alpha  = {60^0}\) so với phương thẳng đứng thì tần số quay vật bằng bao nhiêu Hz? Lấy g = 10 m/s2, kết quả làm tròn sau dấu phẩy 2 chữ số thập phân. (ảnh 1)

Từ hình vẽ, ta có:

\(\begin{array}{l}\tan \alpha = \frac{{{F_{ht}}}}{P} = \frac{{m{\omega ^2}r}}{{mg}} = \frac{{{\omega ^2}l\sin \alpha }}{g}\\ \Leftrightarrow \tan {60^0} = \frac{{{\omega ^2}.0,75.\sin {{60}^0}}}{{10}}\\ \Rightarrow \omega = 5,16\,\,rad/s\\ \Rightarrow f = \frac{\omega }{{2\pi }} = \frac{{5,16}}{{2\pi }} = 0,82\,(Hz)\end{array}\)