Vật lý Lớp 10
Chương 6: Chuyển động tròn
I. Định nghĩa.
1. Chuyển động tròn: Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn.
2. Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn: Tốc độ trung bình của chuyển động tròn là đại lượng đo bằng thương số giữa độ dài cung tròn mà vật đi được và thời gian đi hết cung tròn đó.
\(v_{tb} = \frac{s}{t}\)
3. Chuyển động tròn đều: Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau.
II. Vận tốc độ dài và vận tốc góc.
Vận tốc dài | Vận tốc góc |
- Công thức: \(\vec v = \frac{{\overrightarrow {\Delta s} }}{{\Delta t}}\) khi \(\Delta t \to 0\) + Trong đó \(\Delta s\) là độ dài cung quét được. + Trong đó \(\Delta t\) là thời gian tương ứng. - Véctơ vận tốc dài gồm có: + Điểm đặt: tại vật chuyển động. + Phương: tiếp tuyến với đường tròn. + Chiều: cùng chiều với chuyển động. + Độ lớn: \(v = \left| {\frac{{\overrightarrow {\Delta s} }}{{\Delta t}}} \right|\) khi \(\Delta t \to 0\). |
- Công thức: \(\omega = \frac{\Delta \varphi}{\Delta t}\) + Trong đó \(\Delta \varphi \) là góc quét được. + \(\Delta t\) là thời gian tương ứng. + Đơn vị vận tốc góc là rad/s. |
- Liên hệ giữa độ dài cung và góc quay: s = r.θ với r là bán kính của quỹ đạo. - Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: v = r.ω với r là bán kính của quỹ đạo. |
Tần số góc ω | Tần số f | Chu kì T |
- Tần số góc chính bằng tốc độ góc. - Đơn vị rad/s. |
- Tần số là số vòng vật quay được trong 1 giây. - Công thức: \(f = \frac{\omega}{2\pi}\). - Đơn vị: Hz. |
- Chu kì là khoảng thời gian vật quay được 1 vòng. - Công thức: \(T = \frac{1}{f} = \frac{2\pi}{\omega}\). - Đơn vị: s. |
I. Gia tốc hướng tâm.
- Trong chuyển động tròn đều, mặc dù vận tốc có độ lớn không đổi, nhưng có hướng luôn thay đổi, nên chuyển động này có gia tốc.
- Vectơ gia tốc hướng tâm \(\vec a_{ht}\) gồm có:
+ Điểm đặt: tại vật chuyển động.
+ Phương: trùng với đường thẳng nối từ vật vào tâm quĩ đạo.
+ Chiều: luôn hướng vào tâm quĩ đạo.
+ Độ lớn: \(a_{ht} = \frac{v^2}{r} = r\omega^2\).
II. Lực hướng tâm.
Lực hướng tâm: Là lực hay hợp lực tác dụng lên vật gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
+ Điểm đặt: tại vật.
+ Phương: Nối từ vật đến tâm và vuông góc với vectơ vận tốc v ⃗ tại điểm đang xét.
+ Hướng: luôn hướng vào tâm quỹ đạo
+ Độ lớn: \(F_{ht}=ma_{ht}=m\frac{v^2}{r}=mr\omega^2\)