PHẠM TỪ TUỆ
Giới thiệu về bản thân
ĐỔI \(m=300g=0,3\operatorname{kg}\) \(R = 50\,\text{cm} = 0,5\,\text{m}\)
Lực hướng tâm của vật khi quay tròn là:
\(F_{ht}=m\cdot \omega ^{2}\cdot R=0,3\cdot 8^{2}\cdot 0,5=9,6\,\text{N}\) Trọng lượng của vật là: \(P = m \cdot g = 0,3 \cdot 10 = 3\,\text{N}\) 1. Tại điểm cao nhất (\(T_{1}\)) Ở vị trí này, cả lực căng dây và trọng lực đều hướng vào tâm quỹ đạo:
\(F_{ht}=T_{1}+P\Rightarrow T_{1}=F_{ht}-P\)
\(T_{1}=9,6-3=\mathbf{6,6}\,\text{N}\) 2. Tại điểm thấp nhất (\(T_{2}\)) Ở vị trí này, lực căng dây hướng vào tâm (lên trên), còn trọng lực hướng ra ngoài tâm (xuống dưới):
\(F_{ht}=T_{2}-P\Rightarrow T_{2}=F_{ht}+P\)
\(T_{2}=9,6+3=\mathbf{12,6}\,\text{N}\)
- Lực căng ở điểm cao nhất: 6,6 N
- Lực căng ở điểm thấp nhất: 12,6 N
- Trọng lượng của xe tăng là: \(P_1 = m_1 \cdot g = 2600 \cdot 10 = 26.000\) (N)
- Vì xe tăng đỗ trên mặt đường nằm ngang nên áp lực \(F_{1}\) đúng bằng trọng lượng \(P_{1}\): \(F_1 = 26.000\) N.
- Áp suất của xe tăng lên mặt đường là:
\(p_{1}=\frac{F_{1}}{S_{1}}=\frac{26.000}{1,3}=20.000\text{\ (Pa)}\)
- Đổi diện tích tiếp xúc của người ra đơn vị mét vuông: \(S_2 = 200 \text{ cm}^2 = 0,02 \text{ m}^2\).
- Trọng lượng của người là: \(P_2 = m_2 \cdot g = 45 \cdot 10 = 450\) (N).
- Áp suất của người lên mặt đất là:
\(p_{2}=\frac{F_{2}}{S_{2}}=\frac{450}{0,02}=22.500\text{\ (Pa)}\)
- lượng xe: \(m_1 = 300\) kg, vận tốc \(v_1 = 10\) m/s.
- Khối lượng đá: \(m_2 = 0,5\) kg, vận tốc \(v_2 = 12\) m/s (trường hợp a).
- Sau khi va chạm, hai vật dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc \(V\).
- Động lượng của xe: \(p_1 = m_1 \cdot v_1\)
- Động lượng của đá: \(p_2 = -m_2 \cdot v_2\) (vì bay ngược chiều)
\((m_{1}+m_{2})V=m_{1}v_{1}-m_{2}v_{2}\)
\(\Rightarrow V=\frac{m_{1}v_{1}-m_{2}v_{2}}{m_{1}+m_{2}}=\frac{300\cdot 10-0,5\cdot 12}{300+0,5}\)
\(V=\frac{3000-6}{300,5}\approx 9,96\text{\ m/s}\)
Kết quả: Xe tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc khoảng 9,96 m/s. b . Hòn đá rơi theo phương thẳng đứng Khi hòn đá rơi thẳng đứng, vận tốc theo phương ngang của nó bằng 0 (\(v_{2x} = 0\)). Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang:
\((m_{1}+m_{2})V=m_{1}v_{1}+m_{2}\cdot 0\)
\(\Rightarrow V=\frac{m_{1}v_{1}}{m_{1}+m_{2}}=\frac{300\cdot 10}{300+0,5}\)
\(V=\frac{3000}{300,5}\approx 9,98\text{\ m/s}\)
Kết quả: Xe tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc khoảng 9,98 m/s.
- Lực kéo của sợi dây: Sợi dây kéo đội A về phía đội B. Lực này có độ lớn bằng lực mà đội A kéo sợi dây.
- Lực ma sát của mặt đất: Để kéo sợi dây, đội A phải dồn lực về phía sau lên mặt đất. Theo Định luật 3 Newton, mặt đất sẽ tác dụng ngược lại đội A một lực ma sát. Lực ma sát này hướng về phía đội A đang đứng, ngược chiều với xu hướng di chuyển của đội A (tức là hướng về phía đội A).
Đội chiến thắng là đội có thể tạo ra lực ma sát với mặt đất đủ lớn để chống lại lực kéo của đối phương qua sợi dây. Cụ thể:
- Nếu lực ma sát mà mặt đất tác dụng lên đội A (\(F_{m a s \overset{ˊ}{a} t_{A}}\)) lớn hơn lực mà sợi dây kéo đội A (\(F_{d \hat{a} y_{k} \overset{ˊ}{e} o_{A}}\)), thì đội A sẽ có một hợp lực (\(F_{n e t_{A}} = F_{m a s \overset{ˊ}{a} t_{A}} - F_{d \hat{a} y_{k} \overset{ˊ}{e} o_{A}}\)) tác dụng lên họ theo hướng di chuyển. Theo Định luật 2 Newton, hợp lực này sẽ làm cho đội A di chuyển về phía đội B, và đội A thắng.
- Ngược lại, nếu lực ma sát mà mặt đất tác dụng lên đội A nhỏ hơn lực sợi dây kéo, thì hợp lực sẽ hướng về phía đội B, và đội A sẽ bị kéo về phía đội B và thua cuộc.
. Các dụng cụ thí nghiệm (theo đánh số trên hình)Dựa trên hình ảnh, các dụng cụ chính bao gồm:(1) Giá đỡ thẳng đứng: Có thước đo để xác định quãng đường rơi.(2) Nam châm điện: Dùng để giữ và thả vật rơi (bi sắt).(3) Bi sắt: Vật rơi tự do.(4) Cổng quang điện: Gồm hai cổng (thường là A và B) để xác định thời điểm vật đi qua.(5) Đồng hồ đo thời gian hiện số: Kết nối với các cổng quang để đo khoảng thời gian rơi (\(t\)).(6) Công tắc/Nguồn điện: Điều khiển nam châm điện.2. Các bước tiến hành thí nghiệmĐể đo gia tốc rơi tự do (\(g\)), ta thực hiện các bước sau:Bước 1: Lắp đặt thiết bị: Lắp nam châm điện và hai cổng quang điện lên giá đỡ. Điều chỉnh sao cho bi sắt khi rơi sẽ đi qua tâm của cả hai cổng quang điện.Bước 2: Kết nối: Nối nam châm và các cổng quang vào đồng hồ đo thời gian hiện số. Chọn chế độ đo thời gian vật rơi giữa hai cổng quang (thường là chế độ \(A\leftrightarrow B\)).Bước 3: Xác định quãng đường (\(s\)): Dùng thước thẳng trên giá đỡ để đo khoảng cách giữa hai cổng quang điện (\(s\)).Bước 4: Thực hiện rơi: Nhấn nút điều khiển để nam châm nhả bi sắt. Ghi lại thời gian rơi (\(t\)) hiển thị trên đồng hồ.Bước 5: Lặp lại: Thực hiện thí nghiệm ít nhất 3-5 lần với cùng một độ cao \(s\) để lấy giá trị trung bình \(\={t}\).Bước 6: Tính toán: Sử dụng công thức rơi tự do (với vận tốc đầu \(v_0 = 0\) tại cổng thứ nhất hoặc tính toán dựa trên quãng đường giữa 2 cổng):\(g=\frac{2s}{t^{2}}\)
\(b.vtb=\frac{s}{t}=\frac{50}{42}\) \(C)tocdotb=\frac{s}{t}=\frac{100}{82},vttb=\frac{d}{t}=\frac{0}{82}=0\) a)\(vtb=\frac{s}{t}=1,25\frac{m}{s}\)