Lớp 10Vật Lý

Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Bài 22: Lực hướng tâm và lực quán tính li tâm. Hiện tượng tăng, giảm, mất trọng lực

Bài 3 (trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao)

Một ô tô khối lượng m = 1200kg (coi là chất điểm), chuyển động với vận tốc 36km/h trên chiếc cầu vồng nên coi như cung tròn có bán kính R = 50m (hình 22.10). Tính áp lực của ô tô vào mặt cầu tại thời điểm cao nhất? Nếu cầu võng xuống (các số liệu vẫn giữ như trên) thì áp lực của ô tô vào mặt cầu tại điểm thấp nhất là bao nhiêu? So sánh hai đáp số và nhận xét.

Bạn đang xem: Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Lời giải:

Cách 1:

Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

– Xét hệ quy chiếu gắn với mặt đất (HQC quán tính)

 Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Chiếu biểu thức vectơ lên chiều dương (hình vẽ), ta được:

Fht = -N + P

Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Cách 2: Xét trong hệ quy chiếu phi quán tính (gắn với ô tô). Trong hệ quy chiếu này ô tô chịu tác dụng của lực quán tính 

Khi đó ta có: 

 Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Vì aht hướng vào tâm O nên Fqt hướng ra xa tâm O. Chiếu (1) lên chiều dương hướng vào tâm O ta được:

P – N – Fqt = 0 → N = m.(g – v2/R) = 9360N

Nếu cầu võng xuống thì ở chỗ thấp nhất ta có:

Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Xét hệ quy chiếu gắn với mặt đất (HQC quán tính):

 Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 103 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Chiếu biểu thức vectơ lên chiều dương (hình vẽ), ta được:

Fht = N – P

Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao: Bài 3 trang 103 sgk Vật lý 10 nâng cao

Vậy:

+ Trường hợp cầu vồng, khi qua chỗ cao nhất, áp lực của ô tô lên cầu nhỏ hơn trọng lực của nó.

+ Trường hợp cầu võng, khi qua vị trí thấp nhất, áp lực của ô tô lên cầu lớn hơn trọng lực của nó.

Tham khảo toàn  bộ: Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 10,Vật Lý 10

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button