Bài 21. Hệ quy chiếu có gia tốc. Lực quán tính

I HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC Ví dụ 1: Ví dụ 1: * Nhận xét: Những hành khách này không bị vật nào tác dụng mà lại chuyển động có gia tốc so với xe... HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐCs Khi xe lăn chu

1.Nhắc lại khái niệm về hệ quy chiếu quán tính?

2 Để giải các bài toán trong hệ quy chiếu quán tính ta có thể áp dụng được những định luật nào?

Bài 21

Có lực nào tác dụng lên người không?

Điều này có khác lạ gì so với kiến thức ta đã học?

I) HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

Ví dụ 1:

Ví dụ 1:

* Nhận xét: Những hành khách này không bị vật nào tác dụng mà lại chuyển động có gia tốc (so với xe)

I HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

s

M

Quan sát hòn bị đặt trên xe lăn: Tim các lực tác dụng lên hòn bi khi nó đứng yên?

N

N

P

I HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

s

Khi xe lăn chuyển động với gia tốc a so với bàn, nếu bỏ qua ma

sát thì hòn bi có chuyển động không?

M

Vậy trong hệ quy chiếu gắn với xe, các định luật Niutơn có còn được nghiệm đúng nữa không?

Đối với bàn

Đối với xe

hòn bi đứng yên

hòn bi chuyển động về phía sau.

Vậy trong hệ quy chiếu gắn với xe, các định luật Niutơn ko

còn nghiệm đúng

N

P

I) HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

Ví dụ 2

a = - a’

* Nhận xét : - Hệ quy chiếu quán tính (gắn với mặt bàn): Hòn bi đứng yên

P + N = 0

+ Hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc (gắn với xe) P + N = 0

+ Theo phương ngang không có lực nào tác dụng lên hòn bi nhưng hòn bi vẫn chuyển động từ A về B với gia tốc

s

M

N

P

a

M

A B

a

F

a a’

Kết luận

Trong một hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ quy chiếu quán tính, các định luật NiuTơn không được nghiệm đúng nữa Ta gọi

hệ đó là hệ quy chiếu phi quán tính

I) HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

Nhớ :

Hệ quy chíêu gắn với mặt đất (xem là đứng yên) hoặc hệ quy

chiếu gắn với vật chuyển động thẳng đều gọi là hệ quy chiếu quán

tính

Hệ quy chiếu gắn trên vật chuyển động có gia tốc gọi là hệ quy chiếu phi quán tính

II) LỰC QUÁN TÍNH

so với hệ quy chiếu quán tính,

a

- ma

a : Gia tốc

Dấu – chỉ Lực quán tính ngược chiều với gia tốc

Độ lớn: Fqt = ma

Các hiện tượng cơ học xảy ra giống như mỗi vật có khối lượng m, chịu thêm tác dụng của một lực bằng Lực này gọi là lực quán tính

 a

A B

M

P

 N



qt

F

II) LỰC QUÁN TÍNH

* Đặc điểm của lực quán tính

- Điểm đặt: Đặt vào vật

- Phương: cùng phương với gia tốc của hệ quy chiếu

-Chiều: Ngược chiều với gia tốc của hệ quy chiếu

-Lực quán tính xuất hiện do tính chất của hệ quy chiếu nên không có phản lực

III BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: Dùng dây treo một quả cầu lên đầu một cái cọc trên xe lăn , xe

chuyển động với gia tốc a không đổi Hãy xác định lực góc lệch của dây so với phương thẳng đứng và căng dây

a

Trong hệ quy chiếu gắn với đất

vật đứng yên nghĩa là hợp lực tác

dụng lên vật phải bằng 0

vật chuyển động với gia tốc a

hướng về phía trước

Trong hệ quy chiếu gắn với xe

Các lực tác dụng lên vật :

P

Fqt

m.a P

T

T Fqt

Điều kiện cân bằng:

P + T + Fqt = 0

 tan = a

g

T = P

cos

Bài 2

Bài 2: Một vật khối lượng m =2kg móc vào một lực

kế treo trong buồng thang máy Hãy tìm số chỉ của

lực kế trong các trường hợp:

a Thang máy chuyển động đều

b Thang máy chuyển động với gia tốc a=2,2 m/s2

hướng lên trên

c Thang máy chuyển động với gia tốc a=2,2 m/s2

hướng xuống dưới

d Thang máy rơi tự do với gia tốc a=g

Bài 2

Bài 2: Một vật khối lượng m =2kg móc vào một lực

kế treo trong buồng thang máy Hãy tìm số chỉ của

lực kế trong các trường hợp:

a Thang máy chuyển động đều

b Thang máy chuyển động với gia tốc a=2,2 m/s2

hướng lên trên

c Thang máy chuyển động với gia tốc a=2,2 m/s2

hướng xuống dưới

d Thang máy rơi tự do với gia tốc a=g

III BÀI TẬP ÁP DỤNG

Hướng dẫn: Xét vật treo vào lò xo hệ quy chiếu gắn với thang máy

Thang máy chuyển động đều a = 0  Fqt= 0

có 2 lực tác dụng lên m và :

 F = P = m.g = 2.9,8 = 19,6 N

Thang máy chuyển động đều a = 0  Fqt= 0

có 2 lực tác dụng lên m và :

 F = P = m.g = 2.9,8 = 19,6 N

P

F

L i gi i: ời giải: ải:

F + P =ma = 0

a.Thang máy chuyển động đều : hqc quán tinh

b.Thang máy chuyển động với gia tốc a hướng lên:

hqc phi quán tinh

Ngoài 2 lực P và F vật còn chịu thêm lực quán tính Fqt hướng xuống

M cân bằng có 3 lực tác dụng P,F, Fqt

F + P + F qt = ma = 0

Fqt

F = P + Fqt = mg + ma

c.Thang máy chuyển động với gia tốc a hướng xuống:

hqc phi quán tinh

c.Thang máy chuyển động với gia tốc a hướng xuống: hqc phi quán tinh

Ngoài 2 lực P và F vật còn chịu thêm lực quán tính Fqt hướng lên

M cân bằng có 3 lực tác dụng P,F, Fqt

F + P + F qt = ma = 0

F = P - Fqt = mg - ma

d.Thang máy chuyển động rơi tự do a =g hướng xuống: hqc phi quán tinh

lực quán tính Fqt hướng lên

F = P - Fqt = mg – mg = 0