Câu 4: Một vật nhỏ khối lượng 200 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật bằng bao nhiêu Newton? (Kết quả lấy đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Question

Accepted Answer

Để tìm độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật, chúng ta cần tính toán theo các bước sau:

1. **Tính vận tốc của vật**:
   Vật quay được 120 vòng trong 1 phút, tức là 120 vòng/60 giây = 2 vòng/giây.
   Mỗi vòng có chiều dài là $C = 2\pi r$, với $r = 1 m$, ta có:
   $$
   C = 2\pi \times 1 = 2\pi \, m
   $$
   Vận tốc $v$ sẽ là:
   $$
   v = số \, vòng \, mỗi \, giây \times chiều \, dài \, 1 \, vòng = 2 \times 2\pi = 4\pi \, m/s
   $$

2. **Tính gia tốc hướng tâm**:
   Gia tốc hướng tâm $a_c$ được tính bằng công thức:
   $$
   a_c = \frac{v^2}{r}
   $$
   Thay giá trị $v$ và $r$:
   $$
   a_c = \frac{(4\pi)^2}{1} = 16\pi^2 \, m/s^2
   $$

3. **Tính lực hướng tâm**:
   Lực hướng tâm $F_c$ được tính bằng công thức:
   $$
   F_c = m \cdot a_c
   $$
   Trong đó $m = 200 \, g = 0.2 \, kg$:
   $$
   F_c = 0.2 \cdot 16\pi^2
   $$
   Tính giá trị:
   $$
   F_c \approx 0.2 \cdot 16 \cdot 9.87 \approx 0.2 \cdot 157.12 \approx 31.424 \, N
   $$

Cuối cùng, kết quả lực hướng tâm:
$$
F_c \approx 31.4 \, N
$$

**Đáp án:** Lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật bằng khoảng 31,4 N.

Câu 4: Một vật nhỏ khối lượng 200 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật bằng bao nhiêu Newton?...