Một ô tô mô hình được thả nhẹ từ trạng thái nghỉ từ độ cao h của một cái rãnh không ma sát. Rãnh được uốn thành đường tròn có đường kính D ở phía cuối như trên Hình 26.1. Ô tô này trượt trên rãnh được cả vòng tròn mà không bị rơi. Giá trị tối thiểu của h là:

Đáp án đúng là: A

Chọn mốc tính thế năng tại mặt phẳng ngang.

Cơ năng tại đỉnh dốc: W1=Wd1+Wt1=12m.02+mgh=mgh

Cơ năng tại điểm cao nhất của vòng tròn: W2=Wd2+Wt2=12mv2+mgD

Do bỏ qua ma sát nên cơ năng coi như bảo toàn:

Khi ô tô lên đỉnh cao nhất của vòng tròn, hợp lực của trọng lực và phản lực tác dụng lên ô tô đóng vai trò là lực hướng tâm (trọng lực và phản lực có phương thẳng đứng, hướng xuống):

Để ô tô không bị rơi khi lên đỉnh vòng tròn thì: