Kiến thức chung về lực hướng tâm – hướng tâm f, gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều trong vật lý lớp 10. Định nghĩa, công thức tính, các dạng bài tập và hướng dẫn giải bài tập này!
Lực hướng tâm
Lực hướng tâm là gì?
Lực (hoặc hợp lực) tác dụng lên một vật chuyển động tròn đều và làm cho vật có gia tốc hướng tâm được gọi là lực hướng tâm.
Bạn đang xem: Biểu thức tính độ lớn của lực hướng tâm
Công thức tính hướng tâm f
Fht = m.aht = m.v² / r = m.w².r
Trong đó:
Fht – là lực hướng tâm (đơn vị N) m – là khối lượng của vật (đơn vị kg)aht – là gia tốc hướng tâm (đơn vị m/s²)v – là tốc độ thẳng của chuyển động tròn đều (đơn vị m/s ) ) r – là bán kính quỹ đạo tròn (đơn vị m)w – là tốc độ góc của chuyển động tròn đều (rad/s)
Ví dụ về lực hướng tâm
Lực hấp dẫn giữa Trái đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm, lực này giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái đất.
Khi một vật được đặt trên bàn xoay, lực ma sát được coi là lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn.
Xem thêm: Muối Axit-Bazơ, Muối Tuyệt Vời, Chi Tiết, Lý Thuyết Axit
Đường ô tô, đường sắt ở những đoạn cong phải dốc về phía tâm cong để tổng hợp lực giữa trọng lực và phản lực của mặt đường tạo thành lực hướng tâm giúp phương tiện, đoàn tàu di chuyển dễ dàng trên đường ray.
Dạng bài tập vận dụng các công thức về lực hướng tâm
Cách giải bài tập:
Sử dụng công thức tính lực hướng tâm: Fht = m.aht = m.v² / r = m.w².r Công thức gia tốc: à = v² / r = w².r Công thức tần số: f = 1/T = w/2.π Công thức tính thời gian: T = 1/f = 2.π/w Để ngăn các đồ vật trượt khỏi bàn: Fht Chu kỳ của kim giờ là 12 giờ, chu kỳ của kim phút là 60 phút, chu kỳ của kim giây là 60 giây; Chu kỳ quay của trái đất là (24×3600) giây, chu kỳ quay của trái đất quanh mặt trời là 365 ngày.
Giải bài tập lực hướng tâm
Bài tập 1: Một vật có khối lượng m = 200g chuyển động tròn đều trên đường tròn có r = 50cm. Lực hướng tâm tác dụng lên vật là 10N. Tính tốc độ góc của vật?
Hướng dẫn giải:
Fht = m.w².r => Tốc độ góc của vật là w = 10 rad/s
Bài 2: Một vật có khối lượng m = 100g chuyển động tròn đều trên đường tròn có r = 50cm với vận tốc 5m/s. Lực hướng tâm?
Hướng dẫn giải:
Lực hướng tâm: Fht = m.v²/r = 5N
Bài 3: Một vật có khối lượng m = 0,5kg chuyển động theo đường tròn bán kính 1m dưới tác dụng của một lực dịch chuyển là 8N. Tính vận tốc pháp tuyến của vật?
Hướng dẫn giải:
Fht = m.v² / r => v = √(r.Fht / m) = 4 m/s
Kiến thức tham khảo
Kiến thức có liên quan: Vật rơi tự do từ độ cao H
Bài viết tham khảo: Định luật Kirchhoff 1 + 2
Bài viết tham khảo: Om. luật s
Danh mục giới thiệu: vật lý
Mọi thắc mắc vui lòng comment bên dưới hoặc Liên hệ chúng tôi!