Một chiếc xe đua có khối lượng 800 kg chạy với tốc độ lớn nhất
13/20
Một chiếc xe đua có khối lượng 800 kg chạy với tốc độ lớn nhất (mà không bị trượt) theo đường tròn nằm ngang có bán kính 80 m (hình vẽ) được một vòng sau khoảng thời gian 28,4 s. Lấy g=9,8m/s2.
a) Lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực hướng tâm.
b) Tốc độ góc của xe là 0,32 rad/s.
c) Gia tốc hướng tâm của xe là 3,92 m/s2.
d) Hệ số ma sát cực đại giữa các bánh xe và mặt đường là 0,4.
Giải thích
a) Đúng
Lực ma sát nghĩ đóng vai trò là lực hướng tâm.
b) Sai
Xe đua chạy được một vòng sau khoảng thời gian 28,4 s ⇒T=28,4 s
Tốc độ góc của xe: ω=2πT=2π28,4≈0,22 rad/s
c) Đúng
Gia tốc hướng tâm của xe: aht=ω2.R=0,222.80≈3,92 m/s2
d) Đúng
Vì tốc độ xe lớn nhất nên lực ma sát nghỉ (đóng vai trò là lực hướng tâm) có giá trị lớn nhất:
Fms=Fht⇒μ.m.g=m.aht⇒μ=ahtg=3,929,8=0,4