Bài 14. Lực hướng tâmBạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.34 MB, 22 trang ) NHIỆT LIỆT CHÀO a= F m F a = ⇒ F = m.a m Vệ tinh nhân tạo Trái Đất Tại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất? Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong? Tại sao khi các vận động viên đua xe đến khúc cua phải nghiêng người? Tại sao khi làm cầu, người ta phải làm cong, vị trí cao nhất ở giữa cầu? Cầu Mỹ Thuận LỰC HƯỚNG TÂM I. LỰC HƯỚNG TÂM 1. Định nghĩa 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. Để gây ra gia tốc hướng tâm Khidụng vậtđịnh chuyển Áp luật IIđộng Niu – cho vật theo định luật II Lực hướng tâm có đặc tròn đều thì gia tốc Tơn, viết công thức tính lực HãyNiu nêu định nghĩa của tơn thì lực tác dụng lên điểm gì? của chuyển động có hướng tâm? lựcphải hướng tâm? vật có hướng như thế hướng như thế nào? nào? Đặc điểm: Lực hướng tâm luôn hướng vào tâm quỹ đạo. 2. Công thức 2 mv 2 Fht = maht = = mω r r aht Fht O LỰC HƯỚNG TÂM I. LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ a) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm. Vệ nào tinh đóng nhân vai tạo trò chuyển Lực là lực động tròn đều tâm? quanh Trái hướng Đất thì lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho vệ tinh ? Vệ tinh nhân tạo Lự c hấ p Trái Đất dẫ n LỰC HƯỚNG TÂM I. LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ a) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm. Trái đất chuyển động Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và gần như tròn đều quanh Mặt Trời gây ra gia tốc hướng Mặt Trời thì lực nào tâm cho Trái đất, đóng vai trò là đóng vai trò là lực lực hướng tâm hướng tâm? Trái Đất g ớn hư c Lự m tâ O Mặt Trời LỰC HƯỚNG TÂM I. LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ Nếu đặt được một khẩu súng đại bác trên đỉnh của một ngọn núi rất cao, vượt ra ngoài tầng khí quyển của Trái đất và nếu súng đủ mạnh thì có thể phóng viên đạn đại bác bay vào qũy đạo vòng quanh Trái đất. Khi đó đạn trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái đất vì lực hấp dẫn giữa nó và Trái đất là lực hướng tâm. Ý tưởng của Niu-Tơn và vệ tinh nhân tạo của Trái Đất Núi A B C D v = 7,9 km/s LỰC HƯỚNG TÂM I. LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ b. Chuyển động của một vật được đặt trên bàn quay. Khi vật còn ở trên bàn quay thì lực ma sát nghỉ đóng vai trò là N lực hướng tâm Fmsn Fmsn Fht = P LỰC HƯỚNG TÂM I. LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong? Đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong LỰC HƯỚNG TÂM N I. LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ c) Hợp lực của phản lực N và trọng lực P khi xe qua đường cong đóng vai trò là lực hướng tâm. Khi xe ô tô, tàu hỏa đi đến đoạn đường cong, phản lực N của mặt đường không cân bằng với trọng lực P nữa. Hợpđóng lực vai của trò hailà lực Lực nào lực này nằm ngang hướng vào hướng tâm? tâm của quỹ đạo, làm ô tô, tàu hỏa chuyển động dễ P N F hl → P LỰC HƯỚNG TÂM Những hình ảnh về những mặt đường cong được làm nghiêng trong thực tế LỰC HƯỚNG TÂM NHÓM 1 NHÓM 2 Cho R = 150m, vận tốc xe v = 15m/s. Tính Fht Biểu diễn Lực các N hướn lực Fht = N + Pg tác tâm có dụng phải vào là vật? một Cho Fht loại biết lực mới nào NHÓM 3 khôn đóng g? vai trò là lực F = F O ht đh hướn Fđh g = 20cm, tốc độ dài của tâm? P Cho R cđ 0,5m/s. Tính Fht Cho R = 20cm, tốc độ góc 10rad/s. Tính Fht T Fht = T + P O Fhl P NHÓM 4 Cho R = 25cm, tốc độ góc 20rad/s. Tính Fht O Fht = T T LỰC HƯỚNG TÂM Lưu ý: Lực hướng tâm không phải là loại lực mới thêm vào các lực đã biết như trọng lực, lực đàn hồi,phản lực… mà chỉ là một trong các lực đó hay hợp lực của các lực đó. Vì nó gây ra gia tốc hướng tâm nên gọi là lực hướng tâm. Ứng dụng: xây cầu, làm cống, làm mái vòm... CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được làm nghiêng. Việc làm này nhằm mục đích nào kể sau đây? A. Giới hạn vận tốc của xe. B. Tạo lực hướng tâm. C. Tăng lực ma sát. D. Cho nước mưa thoát dễ dàng. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 2: Một xe đua chạy quanh một đường tròn nằm ngang, bán kính 250m. Vận tốc của xe không đổi có độ lớn 50m/s. Khối lượng xe là 1200kg. Độ lớn của lực hướng tâm của chiếc xe là: A. 10 000 N. C. 12 000 N. B. 11 000 N. óm tắt: = 250 m v = 50 m/s m = 1200kg Fht = ? D. 13 000 N. Giải: Độ lớn của lực hướng tâm của chiếc xe v2 50 2 Fht = m.a ht = m. = 1200. = 12000 N r 250 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 3: Chọn phát biểu sai. A. Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm. B. Xe chuyển động vào một đoạn đường cong (khúc cua), lực đóng vai trò hướng tâm luôn là lực ma sát. C. Xe chuyển động đều trên đỉnh một cầu võng, hợp lực của trọng lực và phản lực vuông góc đóng vai trò lực hướng tâm. D. Vật nằm yên đối với mặt bàn nằm ngang đang quay đều quanh trục thẳng đứng thì lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 4: Đặt một vật có khối lượng 100g trên một bàn tròn có bán kính 60cm. Khi bàn quay quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm bàn thì thấy vật quay đều theo bàn với vận tốc 3m/s. Vật cách rìa bàn 10cm. Lực ma sát nghỉ giữa vật và bàn là: C. 1,9 N. D. 2,0 N. Giải: A. 1,7 N. B. 1,8 N. m tắt: = 100g = 0,1kg = 60 -10 = 50cm= 0,5m = 3 m/s n = ? Lực ma sát nghỉ giữa vật và bàn đóng vai trò là lực hướng tâm. Do đó: Fmsn v2 32 = Fht = m. = 0,1. = 1,8 N r 0,5 Tại sao trên các đường bộ tại khúc của mặt đường thường được làm nghiêng1 tuần trướcBài Viết Liên Quan
|
