Bài 8. Chuyển động tròn đều. Tốc độ dài và tốc độ góc

Bài 8. Chuyển động tròn đều. Tốc độ dài và tốc độ góc tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập l...

BÀI GIẢNG VẬT LÝ LỚP 10 NC_ NĂM HỌC 2011-2012

Tiết 10 ,11_ Bài 8,9_ Lớp 10 NC

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

A.MỤC TIÊU

Hiểu rằng trong chuyển động tròn cũng như chuyển động cong,vectơ vận tốc có phương tiếp tuyến với quỹ đạo và hướng theo chiều chuyển động

Nắm vững định nghĩa chuyển động tròn đều, từ đó biết cách tính tốc

độ dài

Hiểu rõ chuyển động tròn đều, tốc độ dài đặc trưng cho độ nhanh,

chậm của chuyển động của chất điểm trên quỹ đạo Hiểu rõ rằng khi chuyển động tròn đều thì vận tốc chất điểm luôn thay đổi về phương, chiều và độ lớn, vì vậy vectơ gia tốc khác không trong chuyển động tròn đều thì vectơ gia tốc là hướng tâm và độ lớn

- Khi chuyển động cong, vectơ vận tốc luôn luôn thay đổi hướng

Trong khoảng thời gian t, chất điểm dời chỗ từ M đến M’ Vectơ vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian đó bằng:

1 Vectơ vận tốc trong chuyển động cong

t + ∆t

v ∆s

Nếu lấy t rất nhỏ thí M’ rất gần M

Vectơ vận tốc tức thời có phương trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo tại

M, cùng chiều với chiều chuyển động và có độ lớn là:

s

∆

a Chuyển động tròn: Chuyển động tròn là chuyển

động có quỹ đạo là đường tròn

Hình ảnh vệ tinh quay quanh Trái Đất Hình ảnh Trái Đất quay quanh Mặt Trời

b Tốc độ trung bình của chuyển động tròn:

Tốc độ Độ dài cung tròn mà vật đi được=

2 Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

y

tinh

Kim tin h

Hỏa tinh

Thiên Vương tinh

Hải Vương

tinh

Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt trời

TỐC ĐỘ DÀI;

1 Tốc độ dài:

t

S v

∆

∆

=

Trong chuyển động tròn đều tốc độ

dài của vật không đổi, chỉ độ lớn của

2 VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT

ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG

TRÒN

− Điểm đặt : tại một điểm trên vật

− Chiều : trùng với chiều của chuyển

2 VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT

ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG

TRÒN

− Độ lớn : ∆ S

∆ t

v =

ϕ

M1r

Vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn có :

- Điểm đặt : tại một điểm trên vật

- Phương: trùng với phương tiếp tuyến của đường tròn - Chiều : trùng với chiều của chuyển động tròn

- Độ lớn :

2 VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT

ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG

TRÒN

Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều cĩ phương tiếp tuyến với đường trịn quỹ đạo :

s v

t

∆

=

∆

Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo

bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị

thời gian Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

Chuyển động tròn đều là chuyển động có vận tốc góc ω không đổi (hay vận tốc dài có độ lớn không thay đổi )

const t

3 Tốc độ góc Chu kì Tần số

a Định nghĩa:

Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà

bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian Tốc độ góc của

chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi

t

ϕ

ω = ∆

∆

Đơn vị: rad/s Có thể dùng một số đơn vị như vòng/ phút, vòng/s

c Chu kì: T Chu kì là khoảng thời gian ngắn nhất vật trở về trạng thái

cũ Trong chuyển động tròn đều chu kì là khoảng thời gian để vật đi được một vòng

VD: Kim giây, Kim giờ, Kim phút, Trái Đất quanh Mặt Trời

3 Tốc độ góc Chu kì Tần số

a Định nghĩa:

Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà

bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian Tốc độ góc của

chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi

t

ϕ

ω = ∆

∆

Đơn vị: rad/s Có thể dùng một số đơn vị như vòng/ phút, vòng/s

b Chu kì: T Chu kì là khoảng thời gian ngắn nhất vật trở về trạng thái

cũ Trong chuyển động tròn đều chu kì là khoảng thời gian để vật đi được một vòng

VD: Kim giây, Kim giờ, Kim phút, Trái Đất quanh Mặt Trời

d Tần số f (Hz) :

Tần số là số vòng chất điểm đi được trong một giây Đơn vị : héc ( Hz ) 1Hz = 1/s

π 2

3 Tốc độ góc Chu kì Tần số

a Định nghĩa:

Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi

t

ϕ

ω = ∆

∆

b Đơn vị: rad/s Có thể dùng một số đơn vị như vòng/ phút, vòng/s

c Chu kì: T đơn vị giây (S) Chu kì là khoảng thời gian ngắn nhất vật trở về trạng thái cũ Trong chuyển động tròn đều chu kì là khoảng thời gian để vật đi được một vòng

VD: Kim giây, Kim giờ, Kim phút, Trái Đất quanh Mặt Trời

4 GIA TỐC HƯỚNG TÂM

1 Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều

2 1

v v v

∆ = − r uur ur

4 GIA TỐC HƯỚNG TÂM

1 Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều

Gia tốc hướng tâm đặc trưng cho sự đổi phương

của vận tốc trong CĐ tròn đều: aht ⊥ v

2: Tốc độ dài của chiếc xe đạp bằng bao nhiêu, nếu nó chuyển động đều trên một đường tròn bán kính 100m Biết rằng xe chạy một vòng hết hai phút

Đáp số: v= 5,23m/s

1 Một đĩa tròn có bán kính

36cm, quay đều mỗi vòng

trong 0,6s Tính vận tốc dài,

vận tốc góc, gia tốc hướng

tâm của một điểm nằm trên

vành đĩa

ĐS: 3,77m/s; 10,5rad/s; 39,48m/s2.

2 Một bánh xe có bán kính

50cm lăn đều với vận tốc 36km/h Tính gia tốc hướng

tâm của một điểm trên

vành bánh xe và một điểm cách vành bánh xe 10cm.

ĐS: 200 m/s2; 160 m/s2

3 Một ôtô bánh có bán kính 30cm, quay đều mỗi giây 10 vòng Tính vận tốc của ôtô.

ĐS:18,84 m/s

4 Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10cm và kim giờ dài 8cm Cho rằng các kim

quay đều Tính vận tốc dài,

vận tốc góc của điểm đầu hai kim.

ĐS:

1,45.10 / ; 1,16.10 / ; 1,74.10 / ; 1,74.10 /

rad s v m s

ω ω

5 Kim giờ của đồng hồ dài

bằng ¾ kim phút Tìm tỉ số

giữa vận tốc góc của hai kim và tỉ số của vận tốc dài

của đầu mút hai kim Cho

rằng các kim đồng hồ quay

đều.

ĐS: ω ph ωg = 12 ; vph vg = 16