Bài 9.9 trang 24 SBT Vật lí 10

Giải bài 9.9 trang 24 sách bài tập vật lý 10. Dùng một lực F nằm ngang kéo quả cầu con lắc cho dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc a = 30° (H.9.4). Biết trọng lượng của quả cầu là 20 N, hãy tính lực F và lực căng T của dây.


Đề bài

Dùng một lực F nằm ngang kéo quả cầu con lắc cho dây treo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc a = 30° (H.9.4). Biết trọng lượng của quả cầu là 20 N, hãy tính  lực F và lực căng T của dây.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của chất điểm:

Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó bằng không.

- Sử dụng qui tắc tổng hợp lực (qui tắc hình bình hành):

Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng

- Sử dụng hệ thức lượng giác tan trong tam giác vuông

Lời giải chi tiết

Do quả cầu nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực nên ta có:  \(\overrightarrow P + \overrightarrow F + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \)

Suy ra \(\overrightarrow F + \overrightarrow T = - \overrightarrow P = \overrightarrow {P'} \)

Từ hình vẽ ta có

\(F = P'\tan \alpha = P\tan \alpha \\= 20.\displaystyle{1 \over {\sqrt 3 }} \approx 11,5(N)\)

T = 2F ≈ 23 N