Câu 2.32 trang 25 SBT Vật lý 10 - Cánh diều: Tại sao lúc đầu quả cầu tăng tốc?...

Người ta thả một quả cầu kim loại vào một ống hình trụ chứa đầy dầu. Lúc đầu, quả cầu chuyển động nhanh dần. Sau một khoảng thời gian, nếu ống đủ cao thì quả cầu chuyển động với tốc độ không đổi. Hãy giải thích:

a. Tại sao lúc đầu quả cầu tăng tốc?

b. Tại sao sau một thời gian thì quả cầu chuyển động đều?

Lời giải chi tiết:

Lực tác dụng lên quả cầu gồm trọng lực và lực cản của dầu.

a. Lúc đầu, lực cản nhỏ hơn trọng lực, hợp lực tác dụng lên quả cầu có hướng của trọng lực sẽ làm quả cầu chuyển động xuống nhanh dần.

b. Tốc độ của quả cầu tăng dần thì lực cản của dầu lên quả cầu tăng dần. Khi độ lớn lực cản bằng trọng lực thì quả cầu chịu tác dụng của hai lực cân bằng nên chuyển động với tốc độ không đổi. Lúc này, do tốc độ quả cầu không đổi nên lực cản của dầu lên quả cầu cũng không đổi. Trạng thái chuyển động đều của quả cầu là trạng thái ổn định.