Sử dụng dữ kiện sau đề giải câu 5 đến câu 8: Một hòn đá nhỏ buộc vào sợi dây có chiều dài \[1,5\,{\rm{m}}\], quay tròn đều trong mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ \[80\] vòng/phút.

Tần số quay của hòn đá là bao nhiêu Hz? (Kết quả làm tròn sau dấu phấy 2 chữ số thập phân)

Một vòng quay tương ứng với góc \(\theta = 2\pi \,{\rm{rad}}\)

Bán kính vòng quay là \[r = 52,5\,{\rm{m}}\]

Chiều dài quĩ đạo của mỗi điểm treo cabin khi vòng quay chuyển động được một vòng là

\[s = \theta .r = 2\pi .52,5 = 2.3,14.52,5 \approx 330\,{\rm{m}}\]

Hợp lực tác dụng lên (người + xe) đóng vai trò là lực hướng tâm: \(\overrightarrow {{F_{ht}}} = \overrightarrow P + \overrightarrow N \)

- Chiếu lên phương hướng tâm (phương trùng với bán kính, chiều dương hướng vào tâm quỹ đạo). Ta có:

\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,{F_{ht}} = P + N\\ \Rightarrow N = {F_{ht}} - P = m.\frac{{{v^2}}}{R} - m.g\end{array}\)

Để xe đạp không bị rơi thì N ≥ 0.

\[\begin{array}{l}m.\frac{{{v^2}}}{R} - m.g \ge 0\\ \Rightarrow v \ge \sqrt {R.g} \\ \Rightarrow {v_{\min }} = \sqrt {R.g} = \sqrt {6,4.10} = 8\,m/s\end{array}\]