Quả cầu thép có khối lượng 4kg, đường kính d = 0,1m được gắn vào một dây thép dài 2,8m

20/21

Quả cầu thép có khối lượng 4kg, đường kính d = 0,1m được gắn vào một dây thép dài 2,8m. Đường kính dây là 0,9mm và suất Y-âng E = 1,86.10¹¹ Pa. Quả cầu chuyển động đu đưa. Vận tốc của quả cầu lúc qua vị trí thấp nhất là 5m/s. Hãy tính khoảng trống tối thiểu từ quả cầu đến sàn biết khoảng cách từ điểm treo dây cách sàn 3m.

9,82cm.

2,98cm.

7,68cm.

1,9cm.

Giải thích

+ Vì quả cầu chuyển động đu đưa theo cung tròn nên, ta có: F-P=mαht

↔k.x-mg=mv2R↔E.Sl0x-mg=mv2l0+x+D2↔Eπd24l0x-mg≈mv2l0+D2→x=4l0mEπd2v2l0+D2+g=4.2,8.41,86.1011.π.0,9.10-32522,8+0,12+10≈1,8.10-3m

Khoảng trống tối thiểu từ quả cầu đến sàn là: lmin=3-2,8+0,1+0,0018=0,0982m=9,82cm

Đáp án: A