Chuyển động tròn đều là một nội dung thường gặp trong đề thi Vật lý. Vậy để hiểu rõ hơn chuyển động tròn đều và cách giải dạng bài tập kiến thức này như thế nào, mời các bạn theo dõi bài viết dưới đây của Teamx-lair.com Education.
Bạn đang xem: Chuyển động tròn đều lớp 10
Học Online Live Stream Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh Đột phá điểm 2022 – 2023 tại x-lair.com
Chuyển động tròn đều được định nghĩa là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn.
Ví dụ: Chuyển động của cabin trong trò chơi đu quay.
Công thức tính vận tốc trung bình trong chuyển động tròn đều:
Chuyển động tròn đều được định nghĩa là chuyển động trên một đường tròn và tốc độ trung bình trên tất cả các cung là như nhau.
Ví dụ: Chuyển động đều của kim giờ trong đồng hồ.
Các đại lượng trong chuyển động tròn đều
Tốc độ dài (vận tốc)
Vận tốc dài trong chuyển động tròn đều
Gọi Δs là độ dài cung mà vật đi được trong thời gian rất ngắn. Công thức tính vận tốc của vật là:
Trong chuyển động tròn đều, chiều dài của vật có độ lớn không đổi.
\begin{aligned}&\small\text{Xét một cung có độ dài rất nhỏ (có thể xem như một đoạn thẳng) có vectơ }\Delta\vec{s} \text{ khoảng }\\& \small \ đại diện văn bản{đường đi và hướng di chuyển. } \Delta\vec{s} \text{ được gọi là vectơ dịch chuyển.}\\&\small\text{Vì } \Delta\vec{s} \text{ tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo tại M , }\Delta \vec{ v} \text{ và }\Delta\vec{s} \text{ cùng phương nên }\vec{v}\\&\small\text{ cũng nằm trên tiếp tuyến tại M. Từ điều này chúng ta có thể thấy rằng vectơ vận tốc }\vec{v} \text{ đang chuyển động}\\&\small\text{đường tròn đều luôn tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo.}\end {align}
Công thức tính vận tốc trong chuyển động tròn đều:
\vec{v}=\frac{\Delta\vec{s}}{\Delta t}
Đối với chuyển động tròn đều thì vectơ vận tốc luôn thay đổi hướng.
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 nó là đại lượng không đổi.
Công thức tính tốc độ góc:
ω=\frac{\Delta α}{\Delta t}
Trong đó:
Δα là góc quét OM bán kính (rad) Δt là thời gian quét bán kính OM (s) ω là tốc độ góc (rad/s)
Xe đạp
Chu kỳ T là thời gian vật đi hết một vòng. Đơn vị đo là giây (s).
T=\frac{2\pi}{\omega}
Tính thường xuyên
Tần số f là số vòng quay vật chuyển động trong 1 giây. Đơn vị đo của f là rpm 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 dọc (m/s) ω là tốc độ góc (rad/s) r là bán kính (m)
Gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều
Trong chuyển động tròn đều, vận tốc không đổi nhưng hướng 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:
aht là gia tốc hướng tâm (m/s2)v là tốc độ dọc (m/s)ω là tốc độ góc (rad/s)r là bán kính (m)
Lý thuyết 10: Cơ năng là gì và công thức tính cơ năng
Bài tập minh họa về chuyển động tròn đều
Bài tập 1: Một máy gia tốc chuyển động tròn đều trên quỹ đạo r = 1m. Thời gian máy gia tốc đi hết 5 vòng là 5.10-7s. Tính vận tốc, vận tốc góc và gia tốc hướng tâm của máy.
Hướng dẫn giải:
\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{align}
Bài tập 2: Một xe 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:
Vận tốc 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 chuyển động tròn đều quanh một trục có tâm O với tốc độ 300 vòng/phút.
Tính chu kì, tốc độ góc Tính vận tốc pháp tuyến và gia tốc hướng tâm của một điểm trên đĩa cách tâm 10cm (g = 10 m/s2).
Hướng dẫn giải:
\begin{aligned}&f=300 \rpm=5 \rpm\\&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{align }
Học Online Live Stream Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh Đột phá điểm 2022 – 2023 tại x-lair.com
x-lair.com Giáo dục là Nền tảng học trực tuyến các môn Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh uy tín, chất lượng nhất Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, x-lair.com Education sẽ giúp các em lấy lại nền tảng, bứt phá điểm số và cải thiện kết quả học tập.
Tại x-lair.com các bé sẽ được giảng dạy bởi các giáo viên đến từ TOP 1% giáo viên giỏi toàn quốc. Các giáo viên đều có trình độ từ Thạc sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong công tác giảng dạy. 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.
Cường độ điện trường là gì? Công thức tính cường độ điện trường
x-lair.com Giáo dục cũng có sẵn Đội ngũ cố vấn học tập chuyên nghiệp luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ 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 x-lair.com luôn đảm bảo Giáo dục Đường truyền ổn định với độ giật/cười tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.
Nhờ nền tảng học trực tuyến mô phỏng lớp học offline, học viên có thể trao đổi trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.
Khi trở thành học viên tại x-lair.com Education, bạn còn nhận được Sách giáo khoa 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 và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.
Xem thêm: Cách Giải Pt Bậc Hai Và Cách Tính Nhẩm, Cách Giải Phương Trình Bậc Hai
x-lair.com Education cam kết thực hiện 8+ hoặc tăng ít nhất 3 điểm cho học viên. Nếu bạn không đạt điểm như cam kết, x-lair.com sẽ hoàn trả 100% học phí cho bạn. Nhanh tay đăng ký ngay hôm nay buổi live stream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – 12 năm học 2022 – 2023 tại x-lair.com Education để được hưởng học phí siêu ưu đãi giảm tới 39% chỉ từ 699K xuống còn 399K.
