17.11 Một ngọn đèn có khối lượng m = 1,2 kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi dây. Biết dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 10 N. Lấy g = 10 m/s$^{2}$.
a) Chứng minh rằng không thể treo ngọn đèn này vào một đầu dây.
b) Người ta đã treo đèn này bằng cách luồn sợi dây qua một cái móc của đèn và hai đầu dây được gắn chặt trên trần nhà (Hình 17.4). Hai đầu dây có chiều dài bằng nhau và hợp với nhau một góc bằng 60°. Tính lực căng của mỗi nửa sợi dây.
Bài Làm:
a) Ta có trọng lượng của ngọn đèn: P = 12 N.
Do đó, khi treo ngọn đèn vào một đầu dây thì lực căng dây T = P = 12 N (lớn hơn 10 N), nên không thể treo ngọn đèn này vào một đầu dây.
b) Ta có phương trình cân bằng lực:
Khi đèn cân bằng, các lực tác dụng lên đèn được biểu diễn như hình vẽ.
Chọn chiều dương là chiều thẳng đứng hướng xuống.
Chiếu lên chiều (+) của trục:
Ta có: T1 = T2 = T = $\frac{P}{2cos30^{o}}=4\sqrt{3}$ N.
Vậy lực căng của mỗi sợi dây là $4\sqrt{3}$ N.