A. Lý thuyết
1, Lực hướng tâm – Chuyển động hướng tâm.
Lực hướng tâm là lực giúp vật chuyển động theo quỹ đạo cong.
Lực (hợp lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đầu gây ra gia tốc hướng tâm cho vật là lực hướng tâm.
Công thức lực hướng tâm: $F_{ht} = m.a_{ht} = m.\frac{v^{2}}{r} = m.\omega ^{2}.r$
Trong đó: r là bán kính quỹ đạo.
m là khối lượng vật (kg).
$\omega $ là tần số góc của chuyển động (rad/s).
v là vận tốc dài của chuyển động (m/s).
Đặc điểm vecto lực hướng tâm:
- Điểm đặt: tại vật;
- Phương: trùng với bán kính quỹ đạo;
- Chiều: hướng vào tâm quỹ đạo;
- Độ lớn: $F_{ht} = m.a_{ht} = m.\frac{v^{2}}{r} = m.\omega ^{2}.r$
Chuyển động hướng tâm: là chuyển động có gia tốc hướng tâm, ví dụ như chuyển động tròn.
2, Lực li tâm - Chuyển động li tâm
Lực li tâm là một lực quán tính xuất hiện trên mọi vật nằm yên trong hệ quy chiếu quay so với một hệ quy chiếu quán tính.
Chuyển động li tâm: là chuyển động dưới tác dụng của lực li tâm.
Trong thực tế chuyển động li tâm có trong máy giặt, xuất hiện khi xe qua các đoạn đường cong.
B. Bài tập & Lời giải
Câu 2: SGK trang 82:
a. Lực hướng tâm có phải là một loại lực mới như lực hấp dẫn không?
b. Nếu nói (trong ví dụ b sách giáo khoa) vật chịu 4 lực là $\overrightarrow{P}$, $\overrightarrow{N}$, $\overrightarrow{F_{ms}}$ và $\overrightarrow{F_{ht}}$ thì đúng hay sai? Tại sao?
Xem lời giải
Câu 4: SGK trang 82:
Một vật có khối lượng m = 20 g đặt ở mép một chiếc bàn quay. Hỏi phải quay bàn với tần số vòng lớn nhất là bao nhiêu để vật không bị văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1m. Lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08 N.
Xem lời giải
Câu 5: SGK vật lí 10 trang 82:
Một ô tô có khối lượng 1200 kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là cung tròn) với tốc độ 36km/h. Hỏi áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhất (hình 14.7) bằng bao nhiêu? Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50m. Lấy g = 10m/s2.
A. 11 760 N
B. 11 950 N
C. 14 400 N
D. 9 600 N.
Xem lời giải
Câu 6: SGK vật lí 10 trang 82:
Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất ở độ cao h bằng bán kính R của Trái Đất. Cho R = 6 400km và lấy g = 10m/s2. Hãy tính tốc độ và chu kì quay của vệ tinh.
Xem lời giải
Câu 7: SGK vật lí 10 trang 82:
Hãy giải thích các hiện tượng sau đây bằng chuyển động li tâm:
a) Cho rau đã rửa vào rổ rồi vẩy một lúc thì ráo nước
b) Thùng giặt quần áo của máy giặt có nhiều lỗ thủng nhỏ ở xung quanh thành. Ở công đoạn vắt nước, van xả nước mở ra và thùng quay nhanh làm quần áo ráo nước.