Giải Vật lí 10 trang 134 Chân trời Sáng tạo

Bài 1 trang 134 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Một đầu của dây nhẹ dài 0,80 m được buộc một vật có khối lượng 3,00 kg. Vật chuyển động tròn đều quanh đầu kia của dây trên mặt bàn nằm ngang (Hình 21P.1).

Giả sử không có ma sát giữa vật và mặt bàn. Khi tốc độ quay của dây là 1,6 vòng/s thì dây đứt. Tính lực căng dây lớn nhất.

Giải bài 1 trang 134 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

- Lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm.

⇒ Lực căng dây lớn nhất bằng với lực hướng tâm lớn nhất

Độ lớn lực hướng tâm: F_ht = mω²R = 3.(1,6.2π)².0,8 = 242,56(N)

Khi đó lực căng dây lớn nhất có độ lớn bằng 242,56(N).

Bài 2 trang 134 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Mô hình đơn giản của nguyên tử hydrogen giả sử rằng electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân với tốc độ bằng 2,2.10⁶ m/s.

Quỹ đạo chuyển động có bán kính bằng 0,53.10^-10 m. Hãy tính độ lớn của lực tương tác giữa electron và hạt nhân.

Giải bài 2 trang 134 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Độ lớn lực tương tác giữa electron và hạt nhân bằng với độ lớn lực hướng tâm:

Bài 3 trang 134 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng 0,50 kg, được buộc vào đầu một dây có chiều dài 1,5 m. Vật chuyển động đều trên đường tròn nằm ngang (Hình 21P.2). Cho biết dây chỉ chịu được lực căng tối đa bằng 50 N. Hãy tính tốc độ quay lớn nhất của vật để dây không bị đứt.

Giải bài 3 trang 134 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo:

Gọi góc hợp bởi phương của sợi dây và phương thẳng đứng là α

Hình chiếu của lực căng dây xuống mặt phẳng quỹ đạo đóng vai trò lực hướng tâm.

Độ lớn lực hướng tâm: 

Mặt khác: 

Từ hai biểu thức trên, ta có: 

Tốc độ quay lớn nhất để dây không bị đứt khi T = 50(N).

Từ đó: 

Khi sinα = 1 suy ra: v = 12,24(m/s)