Giáo án điện tử vật lí 10 kết nối bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!
KHỞI ĐỘNG

Tại sao Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời? Tại sao những đoạn đường vòng thường phải hạn chế tốc độ của xe và mặt đường thường phải hơi nghiêng về phía tâm?

BÀI 32. LỰC HƯỚNG TÂM VÀ GIA TỐC HƯỚNG TÂM

NỘI DUNG BÀI HỌC

Lực hướng tâm

Gia tốc hướng tâm

              Công thức độ lớn lực hướng tâm

Lực hướng tâm

Dùng một sợi dây nhẹ không dãn buộc vào một cái tẩy. Quay dây sao cho cái tẩy chuyển động tròn trong mặt phẳng nằm ngay có tâm là đầu dây mà tay giữ (Hình 32.1).

Kết quả
1. Lực làm cái tẩy chuyển động là lực căng dây hướng vào tâm quỹ đạo của cái tẩy.

2. Nếu cái tẩy đang chuyển động mà ta buông tay ra thì cái tẩy văng ra theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo theo hướng vận tốc tại điểm đó.
3. Lực hấp dẫn của Mặt Trời lên Trái Đất đã duy trì chuyển động tròn của Trái Đất xung quanh Mặt Trời.

à Khái niệm lực hướng tâm: Lực (hay hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn đều hướng vào tâm quỹ đạo gọi là lực hướng tâm.

Kết luận

             Khái niệm lực hướng tâm: Lực (hay hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn đều hướng vào tâm quỹ đạo gọi là lực hướng tâm.

Ví dụ:

+ Chiếc máy bay đang lượn vòng. Để chuyển hướng, người phi công làm nghiêng cánh máy bay.

+ Một viên đá được buộc vào một sợi dây và quay tròn trong mặt phẳng ngang tạo thành hình nón.

2. Gia tốc hướng tâm

             Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm gây gia tốc hướng vào tâm nên gia tốc này được gọi là gia tốc hướng tâm, kí hiệu là a_ht:

a_ht =  =  (32.1)

Khi vật chuyển động từ A đến B trong thời gian  thì độ dịch chuyển của vật có độ lớn: = d = v. .

+  và  là 2 tam giác cân, đồng dạng nên:

+ Suy ra:

+ Kết hợp với mối liên hệ v = , suy ra:

 (32.1)

1. Tính gia tốc hướng tâm của một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh trái đất với bán kính quỹ đạo là 7 000km và tốc độ 7,57km/s.
2. 2. Tính gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng trong chuyển động quay quanh Trái đất ( coi Mặt Trăng chuyển động tròn đều quanh Trái đất ). Biết khoảng cách từ Mặt Trăng đến tâm Trái đất là 3,84.  m và chu kỳ quay là 27,2 ngày.
3. Kim phút của một chiếc đồng hồ dài 8 cm. Tính gia tốc hướng tâm của đầu kim

Kết quả
1. Đổi 7000 km = 7.  m;

7,57 km/s = 7570 m/s.

Gia tốc hướng tâm là:  = 8,19 (m/ )

2. Đổi 27,2 ngày = 2 350 080 s

Gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng là:

.r = . 3,84.    = (m/ )