5.4Một người xách một xô có nước và vung tay làm xô nước quay trong mặt phẳng thẳng đứng,...

Phương pháp giải:
1. Áp dụng định luật II Newton: $\vec{P}+\vec{N}=m.\vec{a}$
a) Chiếu lên chiều dương:
$P+N=m.a_{ht}\Rightarrow N=m.a_{ht}-P$
Để nước không bị đổ ra ngoài thì: $N\geq 0\Rightarrow m.a_{ht}-P\geq 0$
$\Rightarrow v^{2}\geq gr$
Vậy $v_{min}=\sqrt{gr}=\sqrt{9,8.0,9}\approx 2,97 m/s$
b) Chiếu lên chiều dương ta có:
$-P+N=m.a_{ht}\Rightarrow N=m.a_{ht}+P$
Theo Định luật III Newton lực xô nước tác dụng lên tay người có độ lớn bằng lực do tay người tác dụng lên xô nước:
$F=N=m.a_{ht}+P=m(g+\frac{v^{2}}{r})$
$\Rightarrow F=2mg=2.5,4.9,81=105,9N$

Đáp án:
a) Tốc độ nhỏ nhất mà xô nước phải được quay là $2,97 m/s$
b) Lực tác dụng lên tay người khi xô nước ở dưới cùng của đường tròn là $105,9N$