Bài giảng Vật lý Lớp 10 - Bài 5: Chuyển động tròn đều

Nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lý Lớp 10 - Bài 5: Chuyển động tròn đều

1. I. ĐỊNH NGHĨA 1. Chuyển động tròn Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn. Ví dụ: Chuyển động của điểm Chuyển động của các đầu một cánh quạt mũi kim đồng hồ
2. I. ĐỊNH NGHĨA 2. Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn. Độ dài cung tròn mà vật đi được Tốc độ trung bình = Thời gian chuyển động M 2 s M1 푡 r O
3. I. ĐỊNH NGHĨA 3. Chuyển động tròn đều. Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau. M M’ ∆s
4. II. TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC 1. Tốc độ dài M M’ ∆s s  Thương số v là tốc độ dài của vật tại điểm M. t Trong chuyển động tròn đều, tốc độ dài của vật không đổi.
5. C2: Một chiếc xe đạp chuyển động tròn đều trên một đường tròn bán kính 100m. Xe chạy một vòng hết 2 phút. Tính tốc độ dài? Giải Tốc độ dài của xe đạp là: ∆s 2πr 2π100 5 v= = = = π (m/s) ∆t ∆t 2.60 3
6. II. TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC 2. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều Nếu ∆s rất nhỏ (coi như đoạn thẳng) ta dung vectơ ∆푠Ԧ để chỉ quãng đường đi được và hướng chuyển động, ∆푠 gọi là vectơ độ dời. Khi đó, vận tốc sẽ được biểu diễn bằng vectơ vận tốc, cùng phương, cùng chiều với vectơ độ dời: ∆풔 풗 = ∆풕 M Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo. O
7. II. TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC 2. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều Chú ý: Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc không đổi nhưng phương chiều của vectơ vận tốc thì luôn thay đổi. t 1 v M1 t2 M2 O v
8. II. TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC 3. Tần số góc, chu kì, tần số a) Định nghĩa M ∆휶 1 흎 = M s ∆풕 a  Tốc độ góc của chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc O M mà bán kính quay quét được 2 trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi.  Đơn vị: rad/s.
9. II. TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC 3. Tần số góc, chu kì, tần số b) Chu kì  Chu kì T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng.  Liên hệ giữa tốc độ góc và chu kì: 2 T= 휔  Đơn vị: giây (s). Ví dụ:  Chu kì của kim giây là 60s.  Chu kì của kim phút là 60 phút.  Chu kì của kim giờ là 12h.
10. II. TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC 3. Tần số góc, chu kì, tần số c) Tần số  Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây.  Liên hệ giữa chu kì và tần số : 1 휔 f= = 2  Đơn vị: vòng trên giây (vòng/s) hoặc héc (Hz). d) Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc v = 휔
11. C6: Hãy tính tốc độ góc của chiếc xe đạp trong câu C2 (SGK-30). r = 100 m v ≈ 5,23 m/s 휔 =? Gỉai Tốc độ góc của chiếc xe đạp là: v = rω v 5,23 ω = = = 0,0523 rad/s r 100
12. Câu 8 (SGK-34). Chuyển động của vật nào dưới đây là chuyển động tròn đều? A. Chuyển động của một con lắc đồng hồ. B. Chuyển động của một mắt xích xe đạp. C. Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe, xe chạy đều. D. Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với mặt đường, xe chạy đều.
13. Câu 11 (SGK-34). Một quạt máy quay với tần số 400 vòng/phút. Cánh quạt dài 0,8 m. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt. Giải 400 20 Tần số: f = 400 vòng/phút = vòng/s = vòng/s 60 3 Bán kính: r = 0,8m Tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt: 20 ω = 2πf = 2.3,14. = 41,87 (rad/s) 3 Tốc độ dài của một điểm ở đầu cánh quạt: 푣 = . 휔 = 0,8.41,87 = 33,5 (m/s)