Gió thổi vào xe theo hướng vuông góc với thành bên của xe với vận tốc V. Xe có khối lượng m = 104 kg, chiều cao 2b = 2,4m, chiều ngang 2a = 2m, chiều dài l = 8m. Áp suất gió tính bởi công thức p=pv2 với p=1,3kg/m3 là khối lượng riêng của không khí. V bằng bao nhiêu để xe bị lật ngã?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
+ Các lực tác dụng lên xe gồm: trọng lực \( \vec P\) , phản lực \( \vec Q\), lực tác dụng \( \vec F\) của gió.
+ Khi xe bắt đầu lật, theo quy tắc momen lực đối với trục qua hai bánh xe, ta có:
\( {M_{\vec P}} = {M_{\vec F}}\) (vì \( \vec Q\) có giá đi qua trục quay nên \( {M_{\vec Q}} = 0\))
+ Mặt khác, ta có: \(\begin{array}{l} {M_{\overrightarrow P }} = Pa\\ {M_{\overrightarrow F }} = Fb \end{array}\)
Ta suy ra, \( F{\rm{a}} = Fb \to F = \frac{a}{b}P = \frac{a}{b}mg\)
Vì \( F = pS = \rho S{V^2} = \rho 2bl{V^2}\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {\frac{a}{b}mg = 2\rho {V^2}bl}\\ { \to V = \frac{1}{b}\sqrt {\frac{{amg}}{{2\rho l}}} = \frac{1}{{1,2}}\sqrt {\frac{{1.10000.10}}{{2.1,3.8}}} = 58m/s} \end{array}\)
=>Vận tốc của gió để xe bị lật ngã là V≥58m/s
Đáp án cần chọn là: B
Câu hỏi liên quan
-
Một đĩa đặc đồng chất, khối lượng 0,2 kg, bán kính 10 cm, có trục quay Δ đi qua tâm đĩa và vuông góc với đĩa, đang đứng yên. Tác dụng vào đĩa một momen lực không đổi 0,02 N.m. Tính quãng đường mà một điểm trên vành đĩa đi được sau 4 s kể từ lúc tác dụng momen lực.
-
Một thanh AB được tạo thành từ hai thanh, thanh sắt AC và thanh nhôm CB có chiều dài bằng nhau và hàn chặt tại C (Hình III.1). Gọi G1 và G2 lần lượt là vị trí trọng tâm của AC và CB. Vị trí trọng tâm của thanh AB nằm ở vị trí:
.PNG)
-
Moment lực đối với một trục quay là
-
Chọn câu đúng
-
Một khối lập phương đồng chất được đặt trên một mặt phẳng nhám. Hỏi phải nghiêng mặt phẳng đến góc nghiêng cực đại là bao nhiêu để khối lập phương không bị đổ ?
.PNG)
-
Chọn câu phát biểu đúng.
-
Một vật rắn quay quanh một trục cố định xuyên qua vật. Góc quay φ của vật rắn biến thiên theo thời gian t theo phương trình :\(\varphi=2+2t+t^2\) , trong đó\(\varphi\) tính bằng rađian (rad) và t tính bằng giây (s). Một điểm trên vật rắn và cách trục quay khoảng r = 10 cm thì có tốc độ dài bằng bao nhiêu vào thời điểm t = 1 s ?
-
Để có mômen của một vật có trục quay cố định là 10 Nm thì cần phải tác dụng vào vật một lực bằng bao nhiêu? Biết khoảng cách từ giá của lực đến tâm quay là 20cm.
-
Chọn câu trả lời sai?
-
Một khối trụ có thể lăn trên mặt bàn nằm ngang với trọng tâm của nó nằm dưới tâm hình học. Cân bằng của khối trụ là
-
Phát biểu nào sau đây là không đúng đối với chuyển động quay đều của vật rắn quanh một trục ?
-
Khi vật rắn quay biến đổi đều quanh một trục cố định? Tại một điểm M trên vật rắn có
-
Thanh OA có khối lượng không đáng kể, có chiều dài 20cm, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực F = 20N hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi thanh ở trạng thái cân bằng, lò xo có hướng vuông góc với OA, và OA làm với đường nằm ngang một góc a = 30o. Tính độ cứng k của lò xo, biết lò xo ngắn đi 8cm so với lúc không bị nén.
.PNG)
-
Một cái bàn tròn có ba cái chân tròn (Hình 20.1). Chỉ ra hình nào trong hình 20.2 diễn tả đúng chân đế của bàn khi ba chân bàn đặt trên sàn nhà (vẽ màu sẫm).
-
Một đĩa tròn đồng chất có bán kính 50 cm, khối lượng 2 kg quay đều trong mặt phẳng ngang với tốc độ 60 vòng/phút quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm đĩa. Tính momen động lượng của đĩa đối với trục quay đó.
-
Một ngẫu lực gồm hai lực và có F1 = F2 = F và có cánh tay đòn d. Momen của ngẫu lực này là
-
Một người đang quẩy trên vai một chiếc bị có trọng lượng 40 N. Chiếc bị buộc ở đầu gậy cách vai 70 cm, tay người giữ ở đầu kia cách vai 35 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy, để gậy cân bằng thì lực giữ gậy của tay phải bằng
-
Một bánh xe đang quay đều xung quanh trục của nó. Tác dụng lên vành bánh xe một lực theo phương tiếp tuyến với vành bánh xe thì
-
Một vật rắn phẳng mỏng dạng một tam giác đều ABC, canh a = 20 cm. Người ta tác dụng một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Các lực này có độ lớn 8 N và đặt vào hai đỉnh A và C và song song với BC. Momen của ngẫu lực có giá trị là
-
Một vật rắn đang quay với tốc độ góc ω quanh một trục cố định xuyên qua vật. Nếu tốc độ góc của vật giảm đi hai lần thì momen động lượng của vật đối với trục quay
