Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
\({F_{ht}} = m{a_{ht}} = \)\(\frac{{m{v^2}}}{r}\) = \(m{\omega ^2}r\)
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất.
Đặt một vật trên bàn quay, lực ma sát nghĩ đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn.
Đường ôtô và đường sắt ở những đoạn cong phải làm nghiên về phía tâm cong để hợp lực giữa trọng lực và phản lực của mặt đường tạo ra lực hướng tâm giữ cho xe, tàu chuyển động dễ dàng trên quỹ đạo.
1. Khi đặt vật trên bàn quay, nếu bàn quay nhanh quá, lực ma sát nghĩ không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm nữa, nên vật trượt trên bàn ra xa tâm quay, rồi văng khỏi bàn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo. Chuyển động như vậy của vật được gọi là chuyển động li tâm.
2. Chuyển động li tâm có nhiều ứng dụng thực tế.
Ví dụ : Máy vắt li tâm.
3. Chuyển động li tâm cũng có khi cần phải tránh.
Ví dụ : Khi chạy xe qua những chổ rẽ, chổ quanh, nếu chạy với tốc độ lớn thì lực ma sát nghĩ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho xe chuyển động tròn nên xe sẽ trượt li tâm, dễ gây ra tai nạn giao thông
Một chất điểm có khối lương 500g chuyển động tròn đều trên một đường tròn bán kính 10cm với vận tốc góc bằng 80rad/s. Tính lực hướng tâm của chất điểm?
Vì lực hướng tâm cùng hướng với gia tốc hướng tâm nên
\({F_{ht}} = m.{a_{ht}} = mr{\omega ^2} = 0,5.0,{1.80^2} = 320N\)
Vậy lực hướng tâm của chất điểm là 320N
Một chất điểm có khối lương 500g chuyển động tròn đều trên một đường tròn bán kính 10cm. Biết lực hướng tâm tác dụng lên chất điểm là 500N. Tìm vận tốc dài của chất điểm?
\({F_{ht}} = m.{a_{ht}} = \frac{{m.{v^2}}}{r}\)
\( \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{{F_{ht}}.r}}{m}} \)
\(\Rightarrow v = \sqrt {\frac{{500.0,1}}{{0,5}}} \) \( = 10m/s\)
Vậy vận tốc của chất điểm là 10m/s
Tìm vận tốc của vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất? (Biết vệ tinh nhân tạo được phóng ở gần mặt đất và lấy \(g = 9,8{\rm{ }}m/{s^2}\), bán kính Trái Đất R = 6,4.106 m).
Khi vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất, lực hấp dẫn của Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm
\({F_{hd}} = {F_{ht}} \Leftrightarrow \frac{{GmM}}{{{{(R + h)}^2}}} = \frac{{m{v^2}}}{{R + h}}\)
\( \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{GM}}{{R + h}}} \)
Vì vệ tinh nhân tạo được phóng ở gần mặt đất nên h
Mà: \(g = \frac{{GM}}{{{R^2}}}\)
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{ \Rightarrow v = \sqrt {gR} = \sqrt {9,8.6,{{4.10}^6}} }\\
{ = 7919,6(m/h) \approx 7,9m/s}
\end{array}\)
Qua bài giảng Lực hướng tâm này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của lực hướng tâm.
Nêu được một vài ví dụ về chuyển động li tâm có lợi hoặc có hại.
Giải thích được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn đều.
Xác định được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn đều trong một số trường hợp đơn giản.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 10 Bài 14 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được làm nghiêng. Việc làm này nhằm mục đích nào kể sau đây?
Câu 5- Câu 12: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 10 Bài 14 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 3 trang 103 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 4 trang 103 SGK Vật lý 10 nâng cao
Bài tập 14.1 trang 33 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.2 trang 34 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.3 trang 34 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.4 trang 34 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.5 trang 34 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.6 trang 34 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.7 trang 34 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.8 trang 35 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.9 trang 35 SBT Vật lý 10
Bài tập 14.10 trang 35 SBT Vật lý 10
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.
Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thưLớp 10 - Năm thứ nhất ở cấp trung học phổ thông, năm đầu tiên nên có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi xa hơn vì ngôi trường mới lại mỗi lúc lại xa nhà mình hơn. Được biết bên ngoài kia là một thế giới mới to và nhiều điều thú vị, một trang mới đang chò đợi chúng ta.
Nguồn : ADMIN :))Copyright © 2021 HOCTAPSGK