Một em bé khối lượng 25 kg đang chơi trò chơi đu quay. Vòng đu quay thẳng đứng và có bán kính 8 m và chuyển động tròn đều với tốc độ 2 m/s. Lấy g = 10 m/s².

Độ lớn phản lực tác dụng lên em bé vào lúc ở vị trí thấp nhất của quỹ đạo chuyển động là

Phương pháp giải:

Độ lớn lực hướng tâm: \[{F_{ht}} = m{\omega ^2}r = \frac{{m{v^2}}}{r}\]

Trọng lượng: \[P = mg\]

Lực (hay hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn đều hướng vào tâm quỹ đạo là lực hướng tâm.

Giải chi tiết:

Độ lớn lực hướng tâm: \[{F_{ht}} = m{\omega ^2}r = \frac{{m{v^2}}}{r}\]

Hợp lực của trọng lực và phản lực tác dụng lên em bé đóng vai trò là lực hướng tâm.

Ta có: \[{F_{ht}} = P - N \Rightarrow N = P - {F_{ht}} = mg - \frac{{m{v^2}}}{r}\]\[ \Rightarrow N = 25\left[ {10 - \frac{{{2^2}}}{8}} \right] = 237,5{\mkern 1mu} ({\rm{N}})\]

Đáp án cần chọn: A

Phương pháp giải

Độ lớn lực hướng tâm: \[{F_{ht}} = m{\omega ^2}r = \frac{{m{v^2}}}{r}\]

Trọng lượng: P = mg

Lực (hay hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn đều hướng vào tâm quỹ đạo là lực hướng tâm.

Giải chi tiết

Độ lớn lực hướng tâm: \[{F_{ht}} = m{\omega ^2}r = \frac{{m{v^2}}}{r}\]

Hợp lực của trọng lực và phản lực tác dụng lên em bé đóng vai trò là lực hướng tâm.

Ta có: \[{F_{ht}} = N - P \Rightarrow N = {F_{ht}} + P = m{\omega ^2}r + mg\] \[ \Rightarrow N = m\left( {\frac{{{v^2}}}{r} + g} \right) = 25\left[ {\frac{{{{10}^2}}}{8} + 10} \right] = 562,5{\mkern 1mu} ({\rm{N}})\]

Đáp án cần chọn: D