Một người buộc hòn đá khối lượng 300 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng

VI.7 Một người buộc hòn đá khối lượng 300 g vào đầu một sợi dây rồi quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Hòn đá chuyển động trên đường tròn bán kính 50 cm với tốc độ góc không đổi 8 rad/s. Lấy g = 10 m/s$^{2}$. Tính lực căng của sợi dây ở điểm thấp nhất của quỹ đạo.

Bài Làm:

Hợp lực của lực căng dây và trọng lực đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn: $\vec{F_{ht}}=\vec{P}+\vec{T}$

Khi ở điểm thấp nhất, $\vec{F_{ht}}$ có chiều hướng về tâm quay (hướng lên):

$F_{ht}=-P+T\Rightarrow T=F_{ht}+P=m\omega ^{2}r+mg=0,3.(8^{2}.0,5+10)$ = 12,6 N.