Bài 32. Lực hướng tâm – Gia tốc hướng tâm - GV (Vật lý 10)

UN
Uni24h
0 lượt tải
34
0
Có lời giải

Nội dung tài liệu

Trang 1

BÀI 32: LỰC HƯỚNG TÂM – GIA TỐC HƯỚNG TÂM  Là đ i l ng đ c tr ng cho s bi n đ i ạ ượ ặ ư ự ế ổ h ng ướ c a vector v n t c. ủ ậ ố  Vect gia t c trong chuy n đ ng tròn đ u luôn ơ ố ể ộ ề vuông góc v i vector ớ v n t c ậ ố và h ng vào tâm đ ng tròn qu đ o. ướ ườ ỹ ạ  Nó đ c tr ng cho s bi n đ i v h ng c a vector v n t c và đ c g i ặ ư ự ế ổ ề ướ ủ ậ ố ượ ọ là gia t c h ng tâm ố ướ  Gia t c h ng tâm c a chuy n đ ng tr ố ướ ủ ể ộ òn đ u ch c ề ỉ ụ ó tác d ng làm thay đ i h ng ổ ướ v n t c ậ ố  L c (hay h p l c) t ự ợ ự ác d ng lên v t chuy n đ ng tròn đ u h ng vào tâm qu đ o g i là l c ụ ậ ể ộ ề ướ ỹ ạ ọ ự h ng tâm. Kí hi u ướ ệ  L c h ng tâm không ph i là m t lo i l c m i mà là l c hay h p l c c a c ự ướ ả ộ ạ ự ớ ự ợ ự ủ ự ọ ác l c đã h c.  L c h ng tâm ự ướ có + Ph ng trùng v i ươ ớ bán kính qu đ o ỹ ạ . + Chi u h ng vào ề ướ tâm. Công th c tính đ l n l c ứ ộ ớ ự h ng tâm ướ Fht là l c h ng tâm (N). ự ướ m là kh i l ng c a v t (kg). ố ượ ủ ậ aht là gia t c h ng tâm (m/s ố ướ 2 ). v là t c đ dài c a v t chuy n đ ng tròn đ u (m/s). ố ộ ủ ậ ể ộ ề R là bán kính qu đ o tròn (m). ỹ ạ là t c đ góc c a v t chuy n đ ng tròn đ u (rad/s). ố ộ ủ ậ ể ộ ề  V tinh nhân t o chuy n đ ng tròn đ u quanh Trái Đ t: ệ ạ ể ộ ề ấ  L c h p d n gi a Tr ự ấ ẫ ữ ái Đ t ấ và v tinh nhân t o đóng vai trò l c ệ ạ ự h ng tâm, gi cho v tinh nhân t o chuy n đ ng tròn đ u quanh Tr ướ ữ ệ ạ ể ộ ề ái Đ t ấ I GIA T C H NG TÂM Ố ƯỚ II L C H NG TÂM Ự ƯỚ III M T S VÍ D V L C H NG TÂM Ộ Ố Ụ Ề Ự ƯỚ

Trang 2

 Theo đ nh lu t II Newton ta có ị ậ  M t v t đ t n m yên trên chi c bàn đang quay: ộ ậ ặ ằ ế  L c ma s ự át ngh ỉ đóng vai trò là l c h ng tâm ự ướ  Tr ng l c ọ ự và ph n l c ả ự là hai l c ự cân b ng ằ .  Ở ữ ạ ườ ườ ả ề nh ng đo n đ ng cong th ng ph i làm nghiêng v phía tâm cong:  Khi xe ch y trên đ ng đèo, trong đ ng đua t c đ cao ạ ườ ườ ố ộ ho c m t đ ng tr n tr t, l c ma s ặ ặ ườ ơ ượ ự ữ ặ át gi a các bánh xe và m t đ ng không đ đ t o l c h ng tâm, do ph i t n t i l c h ng ườ ủ ể ạ ự ướ ả ồ ạ ự ướ tâm đ xe có th th c hi n chuy n đ ng tròn, m t đ ng ph i đ c ể ể ự ệ ể ộ ặ ườ ả ượ thi t k nghiêng m t góc ế ế ộ so v i ph ng ngang đ h p l c h ng ớ ươ ể ợ ự ướ vào tâm đ ng tròn và đóng vai trò l c h ng tâm, b o đ m cho xe ườ ự ướ ả ả ch y vòng theo qu đ o tròn. Dù v y, t c đ c a xe cũng b gi i h n ạ ỹ ạ ậ ố ộ ủ ị ớ ạ đ xe không b tr t li tâm ra kh i cung tròn. ể ị ượ ỏ  H p l c c a tr ng l c ợ ự ủ ọ ự và ph n l c ả ự đóng vai trò là l c ự h ng tâm ướ  Các cây c u th ng đ c làm v ng lên ch không làm võng xu ng: ầ ườ ượ ồ ứ ố Bài toán 1: Xe có kh i l ng m chuy n đ ng qua c u cong d ng v ng lên (ho c võng xu ng) v i v n ố ượ ể ộ ầ ạ ồ ặ ố ớ ậ t c không đ i v. Bi t bán kính cong c a c u là R, gia t c tr ng tr ng là g =10 m/s ố ổ ế ủ ầ ố ọ ườ 2 . Xác đ nh áp l c do xe ị ự tác d ng lên c u t i v trí cao nh t? ụ ầ ạ ị ấ - L c h ng tâm trong tr ng h p này là h p l c c a tr ng l c ự ướ ườ ợ ợ ự ủ ọ ự và ph n l c ả ự do m t c u t ặ ầ ác d ng lên xe. ụ - Theo đ nh lu t II Neuton ta có ị ậ (*) - Ch n chi u d ng h ng v ọ ề ươ ướ ào tâm qu đ o. (Nên các l c n ỹ ạ ự ào h ng v ướ ào tâm thì d ng, ươ h ng ng c l i thì âm.) Chi u (*) lên chi u d ng đã ch n ta có ướ ượ ạ ế ề ươ ọ + V ng lên th ồ ì → H qu ệ ả là khi c u v ng lên th ầ ồ ả ì ph n l c N luôn luôn nh h n tr ng l c P. ự ỏ ơ ọ ự

Trang 3

+ Võng xu ng th ố ì → H qu là khi c u v ệ ả ầ ố õng xu ng thì ph n l c N luôn luôn l n h n tr ng l c P. ả ự ớ ơ ọ ự Bài toán 2: M t ng i đi xe đ p trên vòng xi c b ộ ườ ạ ế án kính R. Ph i đi qua đi m cao nh t c a vòng v i v n ả ể ấ ủ ớ ậ t c t i thi u b ng bao nhiêu đ kh i r i? Cho g = 10m/s ố ố ể ằ ể ỏ ơ 2 . - L c h ng tâm trong tr ng h p này là h p l c c a tr ng l c ự ướ ườ ợ ợ ự ủ ọ ự và ph n l c ả ự do vòng xi cế tác d ng lên xe. ụ Đ xe kh i r i kh i vòng xi c th ể ỏ ơ ỏ ế ì - T ng t nh bài to ươ ự ư ở ầ ồ ạ ể ấ ủ ế ứ án c u v ng lên, t i đi m cao nh t c a vòng xi c thì ta có công th c tính ph n l c N nh sau ả ự ư

Trang 4

BÀI T P M U PHÂN D NG Ậ Ẫ Ạ Câu 1: [KNTT] M t v t chuy n đ ng tròn đ u v i t c đ là 3 m/s và có t c đ góc là 10 rad/s. ộ ậ ể ộ ề ớ ố ộ ố ộ Tính gia t c h ng tâm c a v t đó. ố ướ ủ ậ H ng d n gi i ướ ẫ ả Ta có Câu 2: [KNTT] M t chi c xe đ p ch y v i t c đ 36 km/h trên m t vòng đua có b ộ ế ạ ạ ớ ố ộ ộ án kính 100 m. Tính gia t c h ng tâm c a xe. ố ướ ủ H ng d n gi i ướ ẫ ả Ta có Câu 3: [KNTT] Tính gia t c h ng tâm c a m t v tinh nhân t o chuy n đ ng tròn đ u quanh ố ướ ủ ộ ệ ạ ể ộ ề Trái Đ t v i b ấ ớ ỹ ạ ố ộ án kính qu đ o là 7000 km và t c đ 7,57 km/s. H ng d n gi i ướ ẫ ả Ta có Câu 4: [KNTT] Tính gia t c h ng tâm c a M t Trăng trong chuy n đ ng quay quanh Tr ố ướ ủ ặ ể ộ ấ ái Đ t (coi M t Trăng chuy n đ ng tròn đ u quanh Tr ặ ể ộ ề ấ ế ả ừ ặ ế ái Đ t). Bi t kho ng cách t M t Trăng đ n tâm Trái Đ t là 3,84.10 ấ 8 m và chu kì quay là 27,2 ngày. H ng d n gi i ướ ẫ ả Ta có Câu 5: [KNTT] Kim phút c a m t chi c đ ng h dài 8 cm. Tính gia t c h ng tâm c a đ u kim. ủ ộ ế ồ ồ ố ướ ủ ầ H ng d n gi i ướ ẫ ả Kim phút quay 1 vòng m t 60 phút = 3600 s ấ Gia t c h ng tâm c a đ u kim ố ướ ủ ầ Câu 6: [KNTT] M t v tinh đ a tĩnh (n m trong m t ph ng xích đ o c a Tr ộ ệ ị ằ ặ ẳ ạ ủ ấ ố ộ ái Đ t và có t c đ góc b ng t c đ góc t quay c a Tr ằ ố ộ ự ủ ấ ái Đ t quanh tr c c a nó). Hãy t ụ ủ ố ướ ủ ệ ìm gia t c h ng tâm c a v tinh. Cho g n ầ đúng bán kính Trái Đ t là 6400 km và đ cao c a v tinh so v i m t đ t b ng 35780 km. ấ ộ ủ ệ ớ ặ ấ ằ H ng d n gi i ướ ẫ ả V tinh quay xung quanh Tr ệ ấ ỹ ạ ái đ t trên qu đ o tròn có bán kính

Hiển thị 4 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.

Bình luận (0)

Đăng nhập để tham gia bình luận

Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!