Vật lí 10 Cánh diều: Bài tập chủ đề 4

Thu Minh Ngày: 11-01-2023 Lớp 10

820

Lời giải bài tập Vật Lí 10 Bài tập chủ đề 4 trang 105 sách Cánh diều hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Vật Lí 10 Bài tập chủ đề 4 trang 105 từ đó học tốt môn Lí 10.

Vật lí 10 Cánh diều: Bài tập chủ đề 4

Bài tập trang 117 Vật Lí 10

Bài 1 trang 117 Vật Lí 10: Một chiếc tàu thủy neo tại một nơi trên đường xích đạo. Tính tốc độ góc và tốc độ của tàu thủy (so với tâm Trái Đất). Coi Trái Đất hình cầu có bán kính R = 6400 km và quay quanh trục với chu kì T = 24 giờ.

Lời giải:

Chiếc tàu thủy neo tại một nơi trên đường xích đạo. Khi Trái Đất tự quay quanh trục thì coi như chiếc tàu chuyển động tròn đều với bán kính R = 6400 km với chu kì là T = 24 giờ.

Tốc độ của tàu: $v = \frac{2 π R}{T} = \frac{2 π .6400.1000}{24.60.60} = 465, 4 m / s$

Tốc độ góc: $ω = \frac{v}{R} = \frac{465, 4}{6400.1000} = 7, {27.10}^{- 5} r a d / s$

Bài 2 trang 117 Vật Lí 10: Hỏa Tinh quay quanh Mặt Trời một vòng hết 687 ngày, ở khoảng cách 2,3.10¹¹ m. Khối lượng của Hỏa Tinh là 6,4.10²³ kg. Tính

a) Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tinh.

b) Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh.

c) Lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh.

Lời giải:

a) Tốc độ trên quỹ đạo của Hỏa Tinh.

$v = \frac{2 π r}{T} = \frac{2 π .2, {3.10}^{11}}{687.86400} = 24346, 5 m / s$

b) Gia tốc hướng tâm của Hỏa Tinh.

$a = \frac{v^{2}}{r} = \frac{24346, 5^{2}}{2, {3.10}^{11}} = 2, {6.10}^{- 3} m / s^{2}$

c) Lực hấp dẫn mà Mặt Trời tác dụng lên Hỏa Tinh đóng vai trò là lực hướng tâm.

$F_{h d} = F_{h t} = m a = 6, {4.10}^{23} .2, {6.10}^{- 3} = 1, {664.10}^{21} N$

Bài 3 trang 117 Vật Lí 10: Một viên đá có khối lượng 0,2 kg được buộc vào sợi dây dài 30 cm và quay thành hình tròn trong mặt phẳng ngang. Biết rằng, sợi dây đứt khi lực căng dây vượt quá 0,8 N. Tính tốc độ tối đa mà viên đá được quay mà sợi dây vẫn chưa bị đứt.

Lời giải:

Khi viên đá được quay thành hình tròn trong mặt phẳng ngang.

Lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm, sợi dây đứt khi lực căng dây vượt quá 0,8 N tức là lực căng dây lúc này thắng được lực hướng tâm. Để viên đá quay với tốc độ tối đa mà sợi dây chưa bị đứt tức là lực hướng tâm cực đại = 0,8 N.

$F_{h t} = m \frac{v^{2}}{r} \Rightarrow v = \sqrt{\frac{F_{h t} . r}{m}} = \sqrt{\frac{0, 8.0, 3}{0, 2}} = 1, 1 m / s$