trên mặt đất nằm ngang có một đường tròn (C) tâm C bán kính R = 10 , 0 m . Trên không trung, ở độ cao H = 4 , 00 m so với mặt đất nằm ngang có một đèn điện S nhỏ, cố định, đang phát sáng. Hình chiếu của S lên mặt đất theo phương thẳng đứng là điểm S ' thuộc (C) . Một người biểu diễn xiếc đạp xe trên đường tròn nói trên, người này đội một chiếc mũ hình nón có điểm cao nhất T . Hình chiếu T ' của T lên mặt đất theo phương thẳng đứng luôn chuyển động với tốc độ không đổi v = 5 , 00 m / s trên (C) và đoạn T T ' có độ dài không đổi h = 2 , 00 m . Do người biểu diễn và chiếc mũ là vật chắn sáng nên trên mặt đất nằm ngang có hình một bóng đen có chóp nhọn T 0 . 1. Xác định khoảng cách từ T 0 đến C khi S ' , C , T ' thẳng hàng và C nằm giữa S ' và T ' . 2. Chứng tỏ rằng quỹ đạo của T 0 là đường tròn tâm C ' bán kính R ' , tốc độ của T 0 là v ' không đổi. a) Xác định vị trí của C ' và tính R . b) Tính v ' .
Quảng cáo
1 câu trả lời 1128
Hãy giải bài toán này từng bước:
1. Xác định khoảng cách từ \(T_0\) đến \(C\) khi \(S'\), \(C\), \(T'\) thẳng hàng và \(C\) nằm giữa \(S'\) và \(T'\).
Vì \(S'\), \(C\), \(T'\) thẳng hàng và \(C\) nằm giữa \(S'\) và \(T'\), nên \(T_0\) là hình chiếu của \(T'\) lên mặt đất.
Khoảng cách từ \(T_0\) đến \(C\) chính là \(R - H\), với \(R = 10.0 \, \text{m}\) và \(H = 4.00 \, \text{m}\).
\(T_0C = R - H = 10.0 \, \text{m} - 4.00 \, \text{m} = 6.00 \, \text{m}\).
2. Chứng tỏ rằng quỹ đạo của \(T_0\) là đường tròn tâm \(C'\) bán kính \(R'\), tốc độ của \(T_0\) là \(v'\) không đổi.
a) Xác định vị trí của \(C'\) và tính \(R'\).
\(C'\) là điểm trên trục dọc từ \(C\) lên \(S'\), nằm ở vị trí \(H\) trên trục này.
\(C'\) có tọa độ \(y = R - H = 10.0 \, \text{m} - 4.00 \, \text{m} = 6.00 \, \text{m}\).
Vì \(S'\) và \(T'\) thẳng hàng với \(C\) nằm giữa chúng, \(C\) cũng là trung điểm của \(S'\) và \(T'\).
\(T'C = 2 \times CT' = 2 \times R = 2 \times 10.0 \, \text{m} = 20.0 \, \text{m}\).
Do đó, \(R' = \frac{T'C}{2} = \frac{20.0 \, \text{m}}{2} = 10.0 \, \text{m}\).
b) Tính \(v'\).
Tốc độ của \(T_0\) trên đường tròn \(v' = v = 5.00 \, \text{m/s}\).
Vậy, quỹ đạo của \(T_0\) là một đường tròn với tâm \(C'\) và bán kính \(R'\), tốc độ của \(T_0\) là \(v'\) và \(R' = 10.0 \, \text{m}\), \(v' = 5.00 \, \text{m/s}\).
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
15923 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
8165 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
7898
