Lực hướng tâm tác dụng lên vật chuyển động tròn đều là:

F_ht = m * (omega^2) * R = 0,3 * (8^2) * 0,5 = 9,6 (N)

Trọng lượng của vật: P = m * g = 0,3 * 10 = 3 (N)

• Tại điểm cao nhất của quỹ đạo:

Trọng lực P và lực căng dây T đều hướng thẳng đứng xuống dưới (hướng vào tâm quỹ đạo). Do đó, chúng cùng đóng vai trò là lực hướng tâm:

F_ht = T_cao + P

=> T_cao = F_ht - P = 9,6 - 3 = 6,6 (N)

• Tại điểm thấp nhất của quỹ đạo:

Lực căng dây T hướng lên trên (vào tâm), trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới (ra xa tâm). Hợp lực của chúng hướng vào tâm đóng vai trò lực hướng tâm:

F_ht = T_thấp - P

=> T_thấp = F_ht + P = 9,6 + 3 = 12,6 (N)

a) Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường:

• Khối lượng xe tăng: m1 = 2600 kg

• Trọng lượng (áp lực) của xe tăng tác dụng lên mặt đất là:

F1 = P1 = m1 * g = 2600 * 10 = 26000 (N)

• Diện tích tiếp xúc của các bản xích: S1 = 1,3 m2

• Áp suất của xe tăng lên mặt đường là:

p1 = F1 / S1 = 26000 / 1,3 = 20000 (Pa)

b) So sánh với áp suất của một người nặng 45 kg:

• Đổi diện tích tiếp xúc của 2 bàn chân sang m2:

S2 = 200 cm2 = 200 / 10000 = 0,02 m2

• Trọng lượng (áp lực) của người tác dụng lên mặt đất là:

F2 = P2 = m2 * g = 45 * 10 = 450 (N)

• Áp suất của người lên mặt đường là:

p2 = F2 / S2 = 450 / 0,02 = 22500 (Pa)

So sánh:

Vì 22500 Pa > 20000 Pa nên áp suất của người tác dụng lên mặt đất lớn hơn áp suất của xe tăng (p2 > p1).

a) Hòn đá bay theo phương ngang, ngược chiều xe với vận tốc v2 = 12 m/s:

• Động lượng của hệ ngay trước khi va chạm theo phương ngang là:

p_trước = m1 * v1 - m2 * v2

(Dấu trừ vì hòn đá bay ngược chiều dương)

• Động lượng của hệ ngay sau khi hòn đá cắm vào cát là:

p_sau = (m1 + m2) * v

• Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: p_trước = p_sau

=> m1 * v1 - m2 * v2 = (m1 + m2) * v

=> 300 * 10 - 0,5 * 12 = (300 + 0,5) * v

=> 3000 - 6 = 300,5 * v

=> 2994 = 300,5 * v

=> v = 2994 / 300,5 ≈ 9,96 (m/s)

b) Hòn đá rơi theo phương thẳng đứng:

• Vì hòn đá rơi thẳng đứng nên vận tốc theo phương ngang của nó trước va chạm bằng 0 (v2x = 0).

• Động lượng của hệ trước va chạm theo phương ngang chỉ là động lượng của xe:

p_trước = m1 * v1

• Động lượng của hệ sau va chạm:

p_sau = (m1 + m2) * v

• Áp dụng định luật bảo toàn động lượng theo phương ngang:

=> m1 * v1 = (m1 + m2) * v

=> 300 * 10 = (300 + 0,5) * v

=> 3000 = 300,5 * v

=> v = 3000 / 300,5 ≈ 9,98 (m/s)

• Khi bám vào dây, mỗi người đều đạp chân vào mặt đất và đẩy về phía trước. Theo định luật 3 Newton, mặt đất sẽ tác dụng lại vào chân mỗi người một phản lực hướng về phía sau, đó chính là lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực đẩy.

• Người chiến thắng là người đạp vào lòng đất mạnh hơn, từ đó nhận được lực ma sát nghỉ từ mặt đất tác dụng lên chân lớn hơn lực kéo của đối thủ.

• Ngược lại, người thua cuộc là người có lực ma sát nghỉ giữa chân và mặt đất nhỏ hơn lực kéo của đối thủ, dẫn đến bị trượt chân và kéo lao về phía trước.

Kết luận: Người thắng cuộc không phải là người kéo dây mạnh hơn, mà là người có lực ma sát nghỉ giữa chân và mặt đất lớn hơn.

Dụng cụ thí nghiệm:

Cái thước đo chiều cao: Để đo khoảng cách từ điểm thả đến mặt đất.

Thời gian đo: Một chiếc đồng hồ bấm giây hoặc thiết bị đo thời gian chính xác.

Vật thể rơi: Một vật thể có khối lượng nhỏ (như quả bóng, viên bi) để thả.

Giá đỡ: Để giữ thước đo chiều cao hoặc hỗ trợ cho việc thả vật thể.

Bảng ghi kết quả: Để ghi lại thời gian và các thông số khác trong quá trình thí nghiệm Cô xem đúng không ạ

a. Trong lần bơi đầu tiên theo chiều dài của bể bơi:

• Quãng đường bơi được: s1 = 50 m

• Độ dịch chuyển: d1 = 50 m (vì bơi theo chiều dương)

• Thời gian bơi: t1 = 40 s

• Tốc độ trung bình là:

v_tb1 = s1 / t1 = 50 / 40 = 1,25 (m/s)

• Vận tốc trung bình là:

v1 = d1 / t1 = 50 / 40 = 1,25 (m/s)

b. Trong lần bơi về:

• Quãng đường bơi được: s2 = 50 m

• Độ dịch chuyển: d2 = -50 m (vì bơi ngược chiều dương về vị trí xuất phát)

• Thời gian bơi về: t2 = 42 s

• Tốc độ trung bình là:

v_tb2 = s2 / t2 = 50 / 42 = 25/21 ≈ 1,19 (m/s)

• Vận tốc trung bình là:

v2 = d2 / t2 = -50 / 42 = -25/21 ≈ -1,19 (m/s)

c. Trong suốt quãng đường đi và về:

• Tổng quãng đường đi và về: s = s1 + s2 = 50 + 50 = 100 m

• Tổng độ dịch chuyển: d = d1 + d2 = 50 + (-50) = 0 m (vì người bơi quay trở lại đúng vị trí xuất phát ban đầu)

• Tổng thời gian bơi: t = t1 + t2 = 40 + 42 = 82 s

• Tốc độ trung bình trên cả quãng đường là:

v_tb = s / t = 100 / 82 = 50/41 ≈ 1,22 (m/s)

• Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:

v = d / t = 0 / 82 = 0 (m/s)