Một quả cầu có khối lượng m = 100 g treo ở đầu một sợi dây chiều dài l = 50 cm. Kéo quả cầu đến vị trí dây treo nghiêng góc 60o so với phương thẳng đứng rồi buông cho quả cầu chuyển động tròn. Tính công của lực tác dụng lên quả cầu từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc quả cầu xuống thấp nhất.

Đáp án:

$A_{T}=0$

$A_{P}=0,25(J)$

Giải thích các bước giải:

Tóm tắt

$m=100g=0,1kg$

$l=50cm=0,5m$

$\alpha=60^o$

                                               

$A_{P}=?$

Giải

+Trong quá trình chuyển động đến vị trí thấp nhất, vật chịu tác dụng của trọng lực và lực căng dây

+Nhưng lực căng dây có phương vuông góc với quỹ đạo chuyển động

$⇒A_{T}=0$

+Chọn gốc thế năng ở vị trí quả cầu xuống thấp nhất (điểm A)

+Độ giảm thế năng:

$W_{t_{B}}-W_{t_{A}}=A_{P}$

$⇒A_{P}=mgz_{B}-mgz_{A}$

$⇔A_{P}=mgl(1-cos\alpha)-mgz_{A}$

$⇔A_{P}=0,1.10.0,5.(1-cos60^o)-0$

$⇔A_{P}=0,25(J)$