Chuyển động tròn đều là nội dung thường gặp trong các bài kiểm tra Vật lý. Vì vậy, để hiểu rõ hơn chuyển động tròn đều và cách giải các dạng bài tập kiến thức này, mời các bạn theo dõi bài viết dưới đây của Team hkmobile.vn.
xem thêm
- Vật lý 10: Lý thuyết và bài tập minh họa về Chuyển động thẳng biến đổi đều
- Tổng hợp Công thức 10 đầy đủ, dễ nhớ
Chuyển động tròn và tốc độ trung bình trong chuyển động tròn đều
Chuyển động tròn được định nghĩa là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn.
Ví dụ: Chuyển động của một cabin trong trò chơi đu quay.
Công thức tính tốc độ trung bình của chuyển động tròn đều:
v_{tb}=\frac{\Delta s}{\Delta t}
>>> Xem thêm: Lý thuyết 10: Chuyển động cơ và Bài tập minh họa
Chuyển động tròn đều là gì?
Chuyển động tròn đều được định nghĩa là chuyển động theo quỹ đạo tròn và tốc độ trung bình trên tất cả các cung là như nhau.
Ví dụ: Chuyển động thống nhất của kim giờ trong đồng hồ.
>>> Xem thêm: Lý thuyết 10: Chuyển động thẳng biến đổi đều
Các đại lượng trong chuyển động tròn đều
Tốc độ dài (Vận tốc)
Tốc độ dài trong chuyển động tròn đều
Gọi Δs là độ dài cung tròn mà vật chuyển động được trong thời gian rất ngắn. Công thức tính tốc độ của vật là:
v=\frac{\Delta s}{\Delta t}
Trong chuyển động tròn đều, chiều dài của vật luôn không đổi.
>>> Xem thêm: Năng lượng Tiềm năng là gì? Công thức tiềm năng đàn hồi và tiềm năng trọng lực
Dòng điện xoay chiều là gì? Cách tạo ra điện thay thế
Véc tơ vận tốc trong chuyển động tròn đều
\begin{aligned}
&\small\text{Xét một cung tròn có độ dài rất nhỏ (có thể xem như là một đoạn thẳng) có vectơ }\Delta\vec{s} \text{ để chỉ quãng }\\
&\small\text{đường đi được và chỉ hướng chuyển động. } \Delta\vec{s} \text{ được gọi là vectơ độ dời.}\\
&\small\text{Vì } \Delta\vec{s} \text{ phương với tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo tại M, }\Delta\vec{v} \text{ và }\Delta\vec{s} \text{ cùng phương với nhau nên }\vec{v}\\
&\small\text{cũng nằm dọc theo tiếp tuyến tại M. Từ đó, ta có thể thấy được vectơ vận tốc }\vec{v} \text{ trong chuyển động}\\
&\small\text{tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo.}
\end{aligned}
Công thức tính tốc độ trong chuyển động tròn đều:
\vec{v}=\frac{\Delta\vec{s}}{\Delta t}
Đối với chuyển động tròn đều, hướng của vectơ vận tốc luôn thay đổi.
Tốc độ góc
Tốc độ góc của chuyển động tròn đều được định nghĩa là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian và đây là đại lượng không đổi.
Công thức tính tốc độ góc:
ω=\frac{\Delta α}{\Delta t}
Trong đó:
- α là góc của bán kính quét được OM (rad)
- Δt là (các) thời gian bán kính quét OM
- ω là tốc độ góc (rad / s)
Đi xe đạp
Khoảng thời gian T là thời gian để vật hoàn thành một vòng quay. Đơn vị đo là giây (s).
T=\frac{2\pi}{\omega}
Tính thường xuyên
Tần số f là số vòng quay mà vật chuyển động được trong 1 giây. Đơn vị đo của f là vòng / phút hoặc Hec (Hz).
f=\frac{1}{T}
Công thức liên hệ giữa tốc độ thẳng và tốc độ góc
v=\omega.r
Trong đó:
- v là tốc độ dài (m / s)
- ω là tốc độ góc (rad / s)
- r là bán kính (m)
>>> Xem thêm: Thuyết Tương đối của Chuyển động và Bài tập Minh họa
Gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều
Trong chuyển động tròn đều, vận tốc không đổi nhưng chiều thay đổi. Vì vậy chuyển động này sẽ tạo ra gia tốc. Gia tốc luôn hướng vào tâm quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.
Công thức tính gia tốc hướng tâm
a_{ht}=\frac{v^2}{r}=r\omega^2
Trong đó:
- mộtht là gia tốc hướng tâm (m / s2)
- v là tốc độ dài (m / s)
- ω là tốc độ góc (rad / s)
- r là bán kính (m)
Lý thuyết giao thoa ánh sáng – Vật lý 12
Bài tập minh họa về chuyển động tròn đều
Bài tập 1: Một máy gia tốc đang chuyển động tròn đều trên quỹ đạo r = 1m. Thời gian để máy gia tốc đi hết 5 vòng là 5.10-7S. Tính vận tốc, tốc độ góc, gia tốc hướng tâm của máy.
Hướng dẫn giải pháp:
\begin{aligned}
&T=\frac{t}{N}=\frac{5.10^{-7}}{5}=10^{-7}s\\
&\omega=\frac{2\pi}{T}=2\pi.10^{7}\ rad/s\\
&v=r.\omega=2\pi.10^7\ m/s\\
&a_{ht}=\omega^2.r=4\pi^2.10^{14}\ m/s^2
\end{aligned}
Bài tập 2: Một ô tô bán tải nhỏ chuyển động thẳng đều có đường kính bánh xe là 80cm. Tính tần số, tốc độ góc và chu kỳ của đầu van.
Hướng dẫn giải pháp:
Vận tốc của xe bằng vận tốc dài: v = 10 m / s
Tốc độ góc là: = vr = 12,5 (rad / s)
Chu kỳ là: T = 2πω = 0,5 (s)
Tần số là: f = 1T = 2 (vòng / phút)
Bài tập 3: Một con quay đang chuyển động tròn đều quanh trục có tâm tại O, với tốc độ 300 vòng / phút.
- Tính chu kỳ và tốc độ góc.
- Tính tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của một điểm trên đĩa cách tâm 10 cm (g = 10 m / s.).2).
Hướng dẫn giải pháp:
\begin{aligned}
&f=300 \ vòng/phút=5 \ vòng/s\\
&1)\ \omega=2\pi f=10\pi\ rad/s\\
&T=\frac{1}{f}=0,2s\\
&2) \ v=r\omega=0,1.10\pi=3,14\ m/s\\
&a_{ht}=\frac{v^2}{r}=98,7\ m/s^2
\end{aligned}
Học trực tuyến livestream Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh để bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại hkmobile.vn
Giáo dục hkmobile.vn là Nền tảng học Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh trực tuyến uy tín và chất lượng nhất tại Việt Nam Dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình học bám sát khung chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, hkmobile.vn sẽ giúp các em lấy lại hành trang, bứt phá về điểm số và nâng cao thành tích của mình. nghiên cứu.
Tại hkmobile.vn, trẻ em sẽ được giảng dạy bởi các giáo viên từ TOP 1% giáo viên giỏi toàn quốc. Các giáo viên đều có trình độ Thạc sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong sự nghiệp giáo dục. Với phương pháp giảng dạy sáng tạo, dễ tiếp cận giáo viên sẽ giúp học viên tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Sự phóng xạ Vật lý 12: Lý thuyết và Lời giải bài tập SGK
Giáo dục hkmobile.vn cũng có sẵn Đội ngũ cố vấn học tập chuyên nghiệp luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học và cá nhân hóa lộ trình học tập của các em.
Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu và nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của hkmobile.vn luôn được đảm bảo Đường truyền ổn định, hạn chế giật / lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.
Nhờ nền tảng học tập livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, học viên có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.
Khi trở thành học viên của hkmobile.vn, bạn cũng sẽ nhận được Cẩm nang Toán – Lý – Hóa “siêu hay” Tổng hợp tất cả các công thức và nội dung khóa học được biên soạn cẩn thận, chi tiết và kỹ lưỡng giúp học sinh học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.
hkmobile.vn cam kết tăng 8+ hoặc ít nhất 3 điểm cho học sinh. Nếu bạn không đạt số điểm như cam kết, hkmobile.vn sẽ hoàn trả 100% học phí cho bạn. Hãy nhanh tay đăng ký livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – 12 năm học 2022 – 2023 tại hkmobile.vn ngay hôm nay để hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39%, giảm từ 699K chỉ còn 399K.
Hy vọng những chia sẻ của Team hkmobile.vn về lý thuyết chuyển động tròn đều và cách giải bài tập giúp các em học sinh ôn tập lại kiến thức phần này. Thường xuyên làm bài tập và ghi chép lại những nội dung quan trọng sẽ giúp học sinh học môn Vật lý tốt hơn. Chúc em học tập vui vẻ và đạt nhiều thành tích cao trong trường!
Nhớ để nguồn: Vật Lý 10: Chuyển Động Tròn Đều Lý Thuyết Và Bài Tập Minh Họa