So sánh tốc độ dài của 1 điểm a

Một đĩa tròn quay đều quanh một trục đi qua tâm đĩa. So sánh tốc độ góc ω ; tốc độ dài v và gia tốc hướng tâm aht của một điểm A và của một điểm B nằm trên đĩa : điểm A nằm ở mép đĩa, điểm B nằm ở chính giữa bán kính r của đĩa.. Bài 5.9 trang 18 Sách bài tập [SBT] Vật lí 10 – Bài 5: Chuyển Động Tròn Đều

Một đĩa tròn quay đều quanh một trục đi qua tâm đĩa. So sánh tốc độ góc ω; tốc độ dài v và gia tốc hướng tâm aht của một điểm A và của một điểm B nằm trên đĩa : điểm A nằm ở mép đĩa, điểm B nằm ở chính giữa bán kính r của đĩa.

Tốc độ góc của điểm A và điểm B bằng nhau: ωA = ωB

Tốc độ dài của điểm A và điểm B khác nhau:  \[{{{v_A}} \over {{v_B}}} = {{\omega {r_A}} \over {\omega {r_B}}} = {{{r_A}} \over {{r_B}}} = 2\]

Gia tốc hướng tâm của điểm A và điểm B khác nhau:    \[{{{a_A}} \over {{a_B}}} = {{{\omega ^2}{r_A}} \over {{\omega ^2}{r_B}}} = {{{r_A}} \over {{r_B}}} = 2\]

hướng dẫn học sinh xác định tốc độ trung bình, tốc độ dài, tốc độ góc trong chuyển động tròn

hướng dẫn học sinh xác định tốc độ trung bình, tốc độ dài, tốc độ góc trong chuyển động tròn

Xác định tốc độ trung bình, tốc độ dài, tốc độ góc trong chuyển động tròn

A. Phương pháp & Ví dụ

Áp dụng các công thức sau:

- Công thức chu kì : 

- Công thức tần số: 

- Công thức gia tốc hướng tâm: 

- Công thức liên hệ giữa tốc độ dài, tốc độ góc: v = r.ω

Bài tập vận dụng

Bài 1: Một điểm nằm trên vành ngoài của lốp xe máy cách trục bánh xe 30cm. Bánh xe quay đều với tốc độ 8 vòng/s. Số vòng bánh xe quay để số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy 1 số ứng với 1km và thời gian quay hết số vòng ấy là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

S = N.2πr = 1000 ⇒ N = 531 vòng

Thời gian quay hết số vòng đó là chu kì: 

Bài 2: Vệ tinh A của Việt Nam được phòng lên quỹ đạo ngày 19/4/2008. Sau khi ổn định, vệ tinh chuyển động tròn đều với v = 2,21 km/h ở độ cao 24000 km so với mặt đất. Bán kính Trái Đất là 6389 km. Tính tốc độ góc, chu kì, tần số của vệ tinh.

Hướng dẫn:

v = 2,21 km/h = 0,61 m/s, r = R + h = 24689 km = 24689.103 m

Suy ra tốc độ góc: ω = v.r = 15060290 rad/s

Chu kì: 

Tần số: 

Bài 3: Một đĩa đồng chất có dạng hình tròn có R = 30 cm đang quay tròn đều quanh trục của nó. Biết thời gian quay hết 1 vòng là 2s. Tính tốc độ dài, tốc độ góc của 2 điểm A, B nằm trên cùng 1 đường kính của đĩa. Biết điểm A nằm trên vành đĩa, điểm B nằm trên trung điểm giữa tâm O của vòng tròn và vành đĩa.

Hướng dẫn:

Ta có: RA = 30 cm ⇒ RB = 15 cm

Tốc độ góc: 

Tốc độ dài của mỗi vật: vA = rA.ω = 0,94 m/s; vB = rB .ω = 0,47 m/s

Bài 4: Một đĩa quay đều quanh trục qua tâm O, với vận tốc qua tâm là 300 vòng/ phút.

a. Tính tốc độ góc, chu kì.

b. Tính tốc độ dài, gia tốc hướng tâm của 1 điểm trên đĩa cách tâm 10 cm, lấy g = 10 m/s2.

Hướng dẫn:

f = 300 vòng/phút = 5 vòng/s

a. Tốc độ góc và chu kì của vật lần lượt là:

ω = 2π.f = 10π rad/s

b. Tốc độ góc là v = r. ω = 3,14 m/s

Gia tốc hướng tâm: 

Bài 5: Trong 1 máy gia tốc e chuyển động trên quỹ đạo tròn có R = 1 m. Thời gian e quay hết 5 vòng là 5.10-7 s. Hãy tính tốc độ góc, tốc độ dài, gia tốc hướng tâm của e.

Hướng dẫn:

Tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của vật lần lượt là:

v = r. ω = 2π.107 m/s

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Chuyển động nào dưới đây là chuyển động tròn đều?

A. Chuyển động của mắt xích xe đạp khi xe chạy

B. Chuyển động của đầu cánh quạt trần khi quay ổn định

C. Chuyển động của đầu cánh quạt trần khi vừa bật

D. Chuyển động của con lắc đồng hồ

Câu 2: Chọn phát biểu sai: chuyển động tròn đều có

A. Quỹ đạo là một đường tròn

B. Tốc độ góc không đổi

C. Tốc độ dài không đổi

D. Vectơ gia tốc không đổi

Câu 3: Số vòng quay của một chu kì gọi là tần số quay

A. Tần số quay tỉ lệ nghịch với chu kì quay

B. Chu kì quay càng nhỏ thì tốc độ góc càng lớn

C. Số vòng quay trong một chu kì gọi là tần số quay

D. Chất điểm chuyển động tròn đều quay một vòng mất thời gian là một chu kì

Câu 4: Khi một vật chuyển động tròn đều thì câu nào sau đây là sai?

A. Góc quay càng lớn thì tốc độ góc càng lớn

B. Chu kì quay càng nhỏ thì tốc độ góc càng lớn

C. Tần số quay càng lớn hì chu kì quay càng nhỏ

D. Tần số quay càng lớn thì tốc độ góc càng lớn

Câu 5: Xét một chất điểm chuyển động tròn đều. Chu kí của chất điểm thay đổi như thế nào nếu tăng tốc độ dài lên 2 lần và giảm bán kính quỹ đạo đi 2 lần?

A. Tăng 4 lần

B. Giảm 4 lần

C. Tăng 2 lần

D. Giảm 2 lần

Câu 6: Tốc độ dài của một chất điểm của một chuyển động tròn đều sẽ thay đổi như thế nào nếu đông thời tăng tần số và bán kính quỹ đạo lên 2 lần?

A. Tăng 4 lần

B. Giảm 4 lần

C. Tăng 2 lần

D. Giảm 2 lần

Câu 7: Chọn phát biểu sai :

A. Trong chuyển động tròn đều phương của vecto vận tốc trùng với bán kính quỹ đạo tại mọi điểm

B. Trong chuyển động tròn đều phương của vecto vận tốc tức thời vuông góc với bán kính quỹ đạo tại điểm đó

C. Vecto vận tốc tức thời của chuyển động tròn đều là vecto bằng đơn vị vì có độ lớn không đổi

D. Gia tốc trong chuyển động tròn đều là đại lương vô hướng và có giá trị không đổi

Câu 8: Tốc độ góc của kim giây là :

A. π/60 rad/s

B. π/40 rad/s

C. π/30 rad/s

D. π/20 rad/s

Một chất điểm chuyển động trên đường tròn bán kính 15 cm với tần số không đổi 5 vòng/s. Dựa vào đề bài trên trả lời câu hỏi 9-10 sau đây:

Câu 9: Chu kì của chất điểm là:

A. 0.1s

B. 0.3s

C. 0.4s

D. 0.2s

Câu 10: Tốc độ dài của chất điểm là:

A. 4.71 m/s

B. 3.98 m/s

C. 6.67 m/s

D. 5.38 m/s

Bài viết gợi ý: