Giải bài 5 trang 83 – Bài 14 - SGK môn Vật lý lớp 10

Một ô tô có khối lượng 1200 kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là cung tròn) với tốc độ 36 km/h. Hỏi áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhât (Hình 14.7) bằng bao nhiêu? Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50 m. Lấy g = 10 m/s2 .
A. 11760 N ;       
B. 11950 N
C. 14400N ;        
D. 9600 N
Lời giải:

- Chọn D.

- Khi vật ở điểm cao nhất trên đỉnh cầu. các lực tác dụng lên ô tô là :\(\overrightarrow{F},\overrightarrow{N},\overrightarrow{P},\overrightarrow{{{F}_{ms}}}\)

- Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có:

\(m\overrightarrow{a}=\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F}+\overrightarrow{{{F}_{ms}}} \)

Chiếu lên trục hướng tâm ta có:

\( {{F}_{ht}}=P-N \\ \Leftrightarrow m\dfrac{{{v}^{2}}}{R}=P-N \\ \Leftrightarrow N=P-m\dfrac{{{v}^{2}}}{R}=m(g-\dfrac{{{v}^{2}}}{R}) \\ \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,=1200(10-\dfrac{{{10}^{2}}}{50})=9600(N) \\ \)

Theo định luật III Niu-tơn,áp lực của ô tô lên cầu là:\( N'=N=9600(N)\) 

 

Ghi nhớ:

- Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.

- Công thức của lực hướng tâm : \( {{F}_{ht}}=\dfrac{m{{v}^{2}}}{r}=m{{\omega }^{2}}r \)

Mục lục Chương 2: Động lực học chất điểm theo chương Chương 2: Động lực học chất điểm - Phần 1: Cơ học