Chuyển động tròn đều. Tốc độ dài và tốc độ góc –

Chuyển động trên một quỹ đạo tròn của một chất điểm gọi là chuyển động tròn. Có rất nhiều vật chuyển động tròn như đầu mũi kim đồng hô, một điểm trên vành địa máy mai hay trên cảnh của quạt điên. Trái Đất quay quanh Mặt Trời, Mat Trăng quay quanh Trái Đất cũng có thể coi là những vị du về chuyển động tròn.1. Vectơ vận tốc trong chuyển động cong Khi chất điểm chuyển động cong, vectơ vận tốc của nó luôn luôn thay đổi hướng. Trong khoảng thời gian AI, chất điểm dời chỗ từ M đến M'(Hình 8.2). Vectơ vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian đó bằng :d = AtNếu lấy AI rất nhỏ thì M” rất gần M. Phương của MM” rất gần với tiếp tuyến tại M, độ lớn của MM rất gần với độ dài cung đường đi được As. Bằng những lập luận chặt chẽ, người ta đi tới kết luận rằng, khi AI dần tới 0 thì vectơ vận tốc trung bình trở thành vectơ vận tốc tức thời Ủ tại thời điểm t. Vectơ vận tốc tức thời có phương trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo tại M, cùng chiều với chuyển động và có độ lớn làΔs U – A (khi Af rất nhỏ) (8.1)ཎ་Hình 8.1 Khi Ô tô chạy trên đường vòng, người lái xe dùng vô lăng điều khiển cho xe chuyển hướng đều đặn, vạch thành một quỹ đạo Cong.Hình 8,2 Vectơ vận tốc V tại điểm M tiếp tuyến với quỹ đạo và hướng theo chiều chuyển động.37 Máy mài đang quay đều. Mỗi điểm trên đá mài thực hiện một chuyển động tròn đều. Các tia lửa bắn ra theo phương tiếp tuyến với mép của đá mài cho ta hình dung phương của vectơ vận tốc của một điểm trên. Khi chuyển động tròn đều, chất điểm có thay đổi vận tốc không ? Với bán kính quỹ đạo không đổi, chu kì càng nhỏ thì giá trị của vận tốc U của chất điểm càng lớn và ngược lại.382. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. Tốc độ dài Chuyển động cong có quỹ đạo tròn là chuyển động tròn. Chuyển động tròn là đều khi chất điểm đi được những cung tròn có độ dài bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau tuỳ ý. Gọi As là độ dài cung tròn mà chất điểm đi được trong khoảng thời gian At. Tại một điểm trên đường tròn, vectơ vận tốc U của chất điểm có phương trùng với tiếp tuyến và có chiều của chuyển động. Độ lớn của vectơ vận tốc to bằng: As Đ = \; = hằng số (8.2) Như vậy, vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn đều có độ lớn không đổi nhưng có hướng luôn thay đổi. Ta sẽ gọi độ lớn của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều là tốc độ dài để phân biệt với tốc độ góc sẽ nói ở dưới đây.3. Chu kì và tần số của chuyển độngtròn đều Gọi T là khoảng thời gian chất điểm đi hết mộtvòng trên đường tròn. Từ công thức (8.2) ta có:27tr “=一ァー。 hay 27 T = TI- (8.3)trong đó r là bán kính đường tròn; vì U không đổi nên T là một hằng số và được gọi là chu kì. Chu kì là một đặc trưng của chuyển động tròn đều. Sau mỗi chu kì, chất điểm trở về vị trí ban đầu và lặp lại chuyển động như trước. Chuyển động như thế gọi là tuẩn hoàn với chu kì T. Thay cho chu kì T có thể dùng tần số f để đặctrưng cho chuyển động tròn đều. Tần số f củachuyển động tròn đều là số vòng chất điểm đi được trong một giây, nênf=基TT (8.4) Đơn vị của tần số là héc, kí hiệu là Hz :1 Hz = 1 vöng/s = 1 s-l.4. Tốc độ góc. Liên hệ giữa tốc độ góc với tốc độ dài 《།Khi chất điểm đi được một cung tròn M0M = Asthì bán kính OM0 của nó quét được một góc A(p Δs = rΔφ (8.5)trong đó r là bán kính đường tròn. Góc Açp được tính bằng rađian (viết tắt là rad). Thương số của góc quét Açp và thời gian At gọi là tốc độ gócΔφ(O = Af (8.6)() đo bằng rađian trên giây (rad/s).Ta nhận thấy trong cùng một thời gian At, chuyển động tròn đều nào có tốc độ góc () lớn thì góc quét Aự) của bán kính OM lớn và ngược lại. Vậy tốc độ góc đặc trưng cho sự quét (quay) nhanh chậm của vectơ tia OM của chất điểm. ΔφTa có Διn== Athay U = CO (8.7) Công thức (8.7) cho ta mối liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều.VM ,\ کیجیسےChất điểm đi từ M., đến M, vectơ tia OMọ quay quanh O một góc A(p đến1 rađịan là góc ở tâm chắn cung có độ dài bằng bán kính. Giữa đơn vị radian và đơn vị độ có công thức liên hệ sau: o Irad = 360″. 57°18′ 2r Giữa độ dài cung As và góc Açp ởtâm bị chắn có công thức: ΔΔ = ΓΔφ Chu kì quay quanh trục của các hành tinh trong hệ Mặt Trời Chuyển động quay quanh trục của các hành tinh trong hệ Mặt Trời là nguyên nhân của hiện tượng ngày đêm. Độ dài một ngày đêm của mỗi hành tinh bằng chu kì quay quanh trục của hành tinh đó.Hành tinh Cukda/qahtụcThuỷ tinh 58.646 ngày” | Kim tinh 243,01 ngày Trái Đất || 23 h 56 min 04’s |Hoả tỉnh 24h 37 min 23 S |Mộc tiրի 9h 53 min Thổ tinh 10h 39.9 minThiên Vương || 7 h 14 min tinhHải Vương 16 أمنh 7 min* 1 ngày (d) = 24 h.Hãy cho biết phương và chiều của Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn. 2. Viết các công thức tính tốc độ dài và tốc độ góc, từ đó suy ra Công thức liên hệ giữa chúng. 3. Thế nào là chuyển động tuần hoàn với chu kì T? 4. Viết các công thức liên hệ giữa tốc độ dài, tốc độ góc với chu kì TVà Với tần số fBẢI TÂP1. Chọn câu sai.Trong chuyển động tròn đều bán kính r, chu kì T, tần số f A. Chất điểm đi được một vòng trên đường tròn hết T giây. B. Cứ mỗi giây, chất điểm đi được fVòng, tức là đi được một quãng đường bằng 2frư. C. Chất điểm đi được fVÔng trong Tigiây D. Nếu chu kì Ttăng lên hai lần thì tần sốfgiảm đi hai lần2. Kim giờ của một đồng hổ dài bằng kim phút. Tìm tỉ số giữa tốc độ góc của hai kim và tỉ số giữa tốc độ dài của đầu mút hai kim.3. Vệ tinh nhân tạo của Trái Đất ở độ cao 300 km bay Với vận tốc 7,9 km/s. TÍnh tốc độ góc, chu kì, tần số của nó. Coi chuyển động là tròn đều. Bán kính Trái Đất bằng 6400 km.40

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Chuyển động tròn đều. Tốc độ dài và tốc độ góc

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!