Sách Giáo Khoa Vật Lý 10

5. chuyển động tròn đều5. chuyển động tròn đều5. chuyển động tròn đều

5. chuyển động tròn đều5. chuyển động tròn đều5. chuyển động tròn đều

Bài 5. chuyển động tròn đều –

chuyển động của điểm đầu một chiếc kim giây đồng hỗ và điểm đầu một cánh quạt máy. có hau ?những điểm gì giống nhau và khác nhau1 – dinh nghia1. chuyển động tròn chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn. ví dụ : khi chiếc đu quay quay tròn, quỹ đạo của điểm treo các ghế ngồi trên chiếc đu quay là những đường tròn có tâm nằm trên trục quay (hình 5.1).2. tốc độ trung bình trong chuyển động tròntương tự như trong chuyển động thẳng, ta định nghĩatốc độ trung bình trong chuyển động tròn như sau: tốc độ độ dài cung tròn mà vật đi đượctrung bình thời gian chuyển động3. chuyển động tròn đều chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau. (hình 5.2).c7hình 5.1hãy nêu một vài ví dụ về chuyển động tròn đều.f//rn/) 5.2 29 một chiếc xe đạp chuyển động đều trên một đường tròn bán kính 100 m. xe chạy một vòng hết 2 phút. tính tốc độ dài của xem. as v hình 5.3 as m رسهى r hình 5.4khái niệm tốc độ góc chỉ nói lên sự quay nhanh hay chậm của bán kính om.30ii – tốc do dai. vả tốc đô gốc 1. tốc độ dài gọi as là độ dài của cung tròn mà vật đi được từ điểm m đến điểm m’ trong khoảng thời gian rất ngắn af. khoảng thời gian này phải chọn ngắn đến mức có thể coi cung tròn như một đoạn thẳng. tà gọi thương số: – δς u – af (5.1) là tốc độ dài của vật tại điểm m. tốc độ dài chính là độ lớn của vận tốc tức thời trong chuyển động tròn đều. trong chuyển động tròn đều thì as luôn luôn tỉ lệ với ai, nên u là một đại lượng không đổi và bằng tốc độ trung bình của vật. trong chuyển động tròn đều, tốc độ dài của vật không đổi. 2. vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều trong điều kiện cung tròn có độ dài rất nhỏ, có thể coi như một đoạn thẳng, người, ta dùng một vectơ aỹ vừa để chỉ quãng đường đi được, vừa để chỉ hướng chuyển động. as gọi là vectơ độ dời. khi đó, vận tốc sẽ được biểu diễn bằng vectơ vận tốc, cùng phương, cùng chiều với vectơ độ dời: π δδ u – a vì aỹ trùng với một đoạn cung tròn tại m nên nó nằm dọc theo tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo tại m. ở cùng hướng với as nên nó cũng nằm theo tiếp tuyến tại m (hình 5.3), vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo.3. tốc độ góc. chu kì. tần sốa) định nghĩa gọi o là tâm và r là bán kính của đường tròn quỹ đạo. m là vị trí tức thời của vật chuyển động. khi vật đi được một cung as trong khoảng thời gian af thì bán kính om quay được góc aø (hình 5.4).thương số : o = – (5.2)gọi là tốc độ góc của chuyển động tròn. trong chuyển động tròn đều thì góc ac, tăng tỉ lệ thuận với thời gian at, nên tốc độ góc () luôn không đổi. tốc độ góc của chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc mà bán kính om quét được trong một đơn vị thời gian. tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi. b) đơn vị đo tốc độ góc nếu góc ao, đo bằng đơn vị radian, thời gian at đo bằng đơn vị giây thì tốc độ góc () đo bằng đơn vị rađian trên giây (viết tắt là rad/s). c) chu kì chu kì t của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng. công thức liên hệ giữa tốc độ góc () và chu kì t: t = 27t. (5.3) o đơn vị chu kì là giây (s). d) tẩn số tân số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây. công thức liên hệ giữa chu kì và tần số: 1. – 5.4 t (5.4) đơn vị của tần số là vòng trên giây (vòng/s) hoặc héc (hz). e) công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc ta đã biết, trong hình tròn thì: độ dài cung = bán kính x góc ở tâm chắn cung. như vậy, ta có: as = rao, với ao, đo bằng rađian. δs δα từ hệ thức trên, : – – – unue tren, suy ra: a = rx hay u = r() (5.5)có loại đồng hồ treo tường mà kim giây quay đều liên tục. hãy tính tốc độ góc của kim giây trong đồng hồ này.hãy chứng minh công thức (5.3).hãy chứng minh công thức (5.4).hãy tính tốc độ góc của chiếc xe đạp trong câu 31}}}}}}} 5.5m v##ình 5,6căn cứ vào hai tam giác đồng dạng lou, và omm, trên hình 55, ta có:au – m.m. ua. om rua au u = -s. : – – – – , suy ra: α = a = ví dụ : một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh trái đất trên một quỹ đạo có tâm là tâm trái đất và có bán kính 7 000 km. tốc độ dài của vệ tinh là 7,57 km/s. tính gia tốc hướng tâm của vệ tinh. (7,57.10) 7000..10gidi : ahu = = 8.2 m/s.32iii – gia tốchuống tâm1. hướng của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đềuđể xét gia tốc của vật tại điểm i (hình 5.5), ta khảo sát sự biến đổi vectơ vận tốc ữ của vật khi nó chuyển động trong khoảng thời gian rất ngắn. at từ điểm m4 đến điểm m, trên cung đường tròn có trung điểm là i. hai vectơ vận tốc u, và 0, tại các điểm m1 và m2 có độ dài bằng nhau, nhưng có hướng khác nhau vì chúng lần lượt vuông góc với các bán kính om, và om.nếu tịnh tiến hai vectơ ữ, và ö, đến điểm i, tasẽ tìm được vectơ au biểu diễn sự thay đổi hướng của vận tốc (hình 5,5):ö, + aü = vi, hay aü = ü, — vi,vì cung m,mf, rất nhỏ và vật chuyển động tròn đều, nên ta có thể coi hai điểm m4 và m, gần như trùng nhau tại i và vectơ aở biểu diễn sự thay đổi của vận tốc trên đoạn đường mim, này.có thể chứng minh vectơ au luôn luôn nằm dọc theo bán kính và hướng vào tâm o của quỹ đạo.vectơ gia tốc ä của chuyển động tròn đều cũng được xác định bằng công thức (3.1b):au برa – a vectơ ä cùng hướng với vectơ au nên nó cũngnằm dọc theo bán kính và hướng vào tâm (hình5.6). do đó người ta gọi gia tốc trong chuyển độngtròn đều là gia tốc hướng tâm và kí hiệu là ảh. trong chuyển động tròn đều, tuy vận tốc có độ lớn không đổi, nhưng có hướng luôn thay đổi, nên chuyển động này có gia tốc. gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tám của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.2. độ lớn của gia tốc hướng tâm công thức tính gia tốc hướng tâm là :“ht = , (5.6) hãy chứng minh công thức:a = rao? (5.7)chuyển động tròn đều là chuyển động có các đặc điểm: = quỹ đạo là một đường tròn;vectơ vận tốc của vật chuyển động tròn đều có:– phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo; as– độ lớn (tốc độ dài): 0 = attốc độ góc: 0 = 岩 ; aø là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét được trongthời gian af. đơn vị tốc độ góc là rad/s. công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: u = rú). chu kì của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng. công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc: + = 27% tần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây. đơn vị tần số là vòng/s hoặc héc (hz). công thức liên hệ giữa chu kì và tần số: f = t gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm quỹ đạo và có độ lớn là: 22 = – = r() ait ,3-wlto-a 33câu höi va bằi tâp1. chuyển động tròn đều là gì ? 2. nêu những đặc điểm của vectơ vận tốc của chuyển động tròn đều. . tốc độ góc là gì ? tốc độ góc được xác định như thế nào ? 4. viết công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. 5, chu kì của chuyển động tròn đều là gì ? viết công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc. , tần số của chuyển động tròn đều là gì? viết công thức liên hệ giữa chu kì và tần số 7. nêu những đặc điểm và viết công thức tính gia tốc trong chuyển động tròn đều.368. chuyển động của vật nào dưới đây là chuyển động tròn đều ? a. chuyển động của một con lắc đồng hồ, b. chuyển động của một mắt xích. xe đạp. c. chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe, xe chạy đều. d. chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với mặt đường, xe chạy đều.9. câu nào đúng ? a. tốc độ dài của chuyển động trôn đều phụ thuộc vào bán kính quỹ đạ0.b. tốc độ góc của chuyển động tròn đều phụ thuộc vào bán kính quỹ đạ0. c. với u và do cho trước, gia tốc hướng tâm phụ thuộc vào bán kính quỹ đạ0. d. cả ba đại lượng trên không phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo. 10. chỉ ra câu sai. chuyển động tròn đều có các đặc điểm sau: a. quỹ đạo là đường tròn; b. vectơ vận tốc không đổi; c. tốc độ góc không đổi; d. vectơ gia tốc luôn hướng vào tâm. 11. một quạt máy quay với tần số 400 vông/phút. cánh quạt dài 0,8 m. tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt 12. bánh xe đạp có đường kính 066 m. xe đạp chuyển động thẳng đều với vận tốc 12 km/h. tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm trên vành bánh đối với người ngồi trên xe. 13. một đồng hồ treo tường có kim phútdài 10cm và kimgởdài 8cm. cho rằng các kim quay đều. tỉnh tốc độ dài và tốc độgóc của điểm đầu hai kim. 14. một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục bánh xe 30 cm. xe chuyển động thẳng đều. hỏi bánhxequaybaonhiêuvông thìsốchỉ trên đồnghỗtốc độcủaxesẽ nhảy mộtsốứng với 1 km. 15. một chiếc tàu thuỷ neo tại một điểm trên đường xích đạo. hãy tính tốc độ góc và tốc độ dài của tàu đối với trục quay của trái đất. biết bán kính của trái đất là 6.400 km.3- wl10-8

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 5 / 5. Số lượt đánh giá: 1125

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

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

Print Friendly, PDF & Email