17.11 Một ngọn đèn có khối lượng m = 1,2 kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây. Biết dây chỉ...

Câu hỏi:

17.11 Một ngọn đèn có khối lượng m = 1,2 kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây. Biết dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Lấy g = 10 m/s$^{2}$.

a) Chứng minh rằng không thể treo ngọn đèn này vào một đầu dây.

b) Người ta đã treo đèn này bằng cách luồn sợi dây qua một cái móc của đèn và hai đầu dây được gắn chặt trên trần nhà (Hình 17.4). Hai đầu dây có chiều dài bằng nhau và hợp với nhau một góc bằng 60°. Tính lực căng của mỗi nửa sợi dây.

Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Đăng Vương
a) Phương pháp giải:
Trước hết, ta cần tính trọng lượng của ngọn đèn bằng cách nhân khối lượng của đèn với gia tốc trọng trường:
P = m * g = 1.2 kg * 10 m/s^2 = 12 N

Vì lực căng dây tối đa mà dây có thể chịu được là 10 N, nên khi treo ngọn đèn vào một đầu dây, lực căng dây sẽ bằng trọng lượng của ngọn đèn (12 N), lớn hơn 10 N. Do đó, không thể treo ngọn đèn này vào một đầu dây.

b) Phương pháp giải:
Khi đèn cân bằng, ta cần xem xét lực tác dụng lên nó như hình vẽ.
Đặt T1 và T2 lần lượt là lực căng của hai nửa sợi dây. Theo đề bài, hai đầu dây hợp với nhau một góc 60°, nên góc giữa hai sợi dây là 30°.

Khi xét cân bằng lực theo trục thẳng đứng, ta có:
T1 = T2 = T
T2 = P / (2 * cos(30°)) = 12 N / (2 * cos(30°)) = 12 N / (2 * sqrt(3)/2) = 4 * sqrt(3) N

Vậy lực căng của mỗi nửa sợi dây là 4 * sqrt(3) N.
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.06461 sec| 2261.641 kb