Trên thực tế, chúng ta thường xuyên chứng kiến nhiều hành trình vòng xoay như sự di chuyển của kim đồng hồ, sự xoay tròn của các vòng đua tại khu vui chơi giải trí,…
Hiện tại bạn đang tìm hiểu về khái niệm Tốc độ xoay, cùng với Tốc độ xoay và Gia tốc xoay trong Chuyển động tròn.
Bạn Đang Xem: Vận Tốc Góc Là Gì ? Vận Tốc Góc Và Gia Tốc Góc Trong Chuyển Động Tròn
Bài viết dưới đây sẽ giải thích khái niệm “chuyển động tròn đều” và cách tính toán tốc độ góc, tốc độ dài và gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn.
I. Chuyển động vòng tròn.
1. Khái niệm về chuyển động tròn là gì?
• Theo định nghĩa, Chuyển động tròn là loại chuyển động có quỹ đạo theo hình tròn.
2. Tốc độ trung bình trong chuyển động vòng tròn.
• Định nghĩa: Vận tốc trung bình trong chuyển động vòng quanh.
Tốc độ trung bình được tính bằng cách chia độ dài cung tròn mà vật đi được cho thời gian chuyển động.
3. Di chuyển tròn đều.
Chuyển động tròn đều được xác định là chuyển động di chuyển trên quỹ đạo hình tròn và tốc độ trung bình trên mỗi cung đường tròn là đồng đều.
II. Tốc độ xoay và Tốc độ thẳng trong chuyển động tròn.
1. Tốc độ theo chu kỳ chuyển động. 2. Độ chính xác đáng tin cậy của máy đo độ dày lớp vỏ mỏng. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt của chất lỏng.
Công thức tính vận tốc (kích thước tức thời trong chuyển động tròn đều):.
Trong chuyển động tròn đều, tốc độ tuyến tính của vật không thay đổi.
2. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều nhau.
Được gọi là vector dịch chuyển, ta sử dụng một vector để chỉ khoảng cách di chuyển và hướng đi của chuyển động trong điều kiện vòng tròn có bán kính rất nhỏ, có thể xem như một đường thẳng.
Được đặt theo tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo tại điểm M là bởi vì nó giống với một đoạn vòng tròn tại M và có cùng phương với đường tròn quỹ đạo tại M, do đó nó cũng được đặt theo tiếp tuyến tại M.
Trong chuyển động tròn, vectơ vận tốc luôn có hướng song song với đường tròn quỹ đạo.
Trong phạm vi chuyển động tròn đều, chúng ta có thể sử dụng công thức M để tính toán Tốc độ xoay, chu kỳ và tần số.”>3.
A) Ý nghĩa của khái niệm tốc độ quay là gì? B) Tốc độ quay được tính bằng cường độ của véc-tơ vận tốc quay.
Tốc độ góc của chuyển động tròn được đo bằng góc quét của bán kính OM trong một thời gian nhất định. Đây là một giá trị ổn định trong chuyển động tròn và có thể được mô tả là định nghĩa về tốc độ góc của chuyển động tròn.
Công thức:
B) Đơn vị đo vận tốc xoay.
Nếu Δα: đo bằng radian; Δt: đo bằng giây thì đơn vị của ω là rad/s.
C) Thời gian hoàn thành một chu kì của chuyển động tròn là đều nhau.
Chu kì T của chuyển động tròn là khoảng thời gian để vật hoàn thành một vòng quay.
Công thức liên quan giữa Vận tốc góc ω và chu kỳ T:.
Đơn vị thời gian của chu kỳ T là giây (s).
D) Tần suất của chuyển động vòng tròn đều.
Tần số f của chuyển động tròn tương đương với số lần vật thực hiện vòng quay trong một giây.
Công thức tương quan giữa chu kỳ T và tần số f:
Đơn vị của f”>f là Hertz (Hz) hoặc vòng/phút.
E) Công thức liên quan giữa vận tốc tuyến tính và vận tốc góc.
V=rω”>.Công thức:
Xem Thêm : Miền Trung tiếng Anh là gì? Đọc ngay nếu bạn chưa rõ!
V=rω”>.
III. Gia tốc trung tâm trong chuyển động tròn đều.
1. Phương của vector gia tốc trong chuyển động tròn đều.
Tốc độ trong phương trình chuyển động tròn đều có giá trị không thay đổi, tuy nhiên hướng lại liên tục thay đổi, vì vậy chuyển động này được xem là có gia tốc. Gia tốc trong phương trình chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo, do đó được gọi là gia tốc hướng tâm.
2. Kích thước của gia tốc xoay quanh trục.
Công thức tính加速度 hướng tâm:
Bài tập áp dụng v, ω, T, f trong chuyển động tròn đều.
Để tính toán các chỉ số liên quan đến sự di chuyển vòng tròn đều, bao gồm tốc độ góc, tốc độ đường thẳng, chu kỳ và tần số, ta cần ghi nhớ các ý chính sau đây trong lý thuyết.
• Chuyển động vòng tròn đều là chuyển động có những đặc tính sau:.
Quỹ đạo là một vòng tròn.
Tốc độ trung bình trên tất cả các đường tròn là bằng nhau.
• Tất cả các vector vận tốc của vật di chuyển trên quỹ đạo tròn đều có cùng giá trị.
Đường tiếp tuyến của đường tròn quỹ đạo.
Kích thước (tốc độ di chuyển dài):.
Vận tốc xoay được đo bằng đơn vị rad/s, biểu thị cho quãng đường mà bán kính từ trung tâm đến vật xoay quét được trong một thời gian nhất định.
• Công thức kết nối giữa vận tốc tuyến tính và vận tốc góc: v = rω.
• Chu kỳ của chuyển động tròn đều là thời gian mà vật đi được 1 vòng. Công thức liên hệ giữa tốc độ góc và chu kỳ là:
Liên quan giữa chu kỳ và tần số có công thức như sau: Tần số của chuyển động tròn đều đượcc tính bằng số vòng mà vật di chuyển được trong một giây. Đơn vị tần số được đo bằng vòng trên giây (vòng/s) hoặc héc (Hz).
• Gia tốc trong chuyển động vòng tròn đều luôn hướng về trung tâm quỹ đạo và có cường độ là:
Vật nào dưới đây đang di chuyển trên quỹ đạo tròn đều theo câu 8 trang 34 sách giáo khoa Vật Lý lớp 10?
A. Sự di chuyển của một quả lắc đồng hồ.
B. Rung động của một xích xe đạp.
Chuyển động của bộ phận đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe khi xe di chuyển đều.
Chuyển động của phần đầu van xe đạp trên bề mặt đường là đều đặn khi xe di chuyển.
° Phương án giải cho câu 8 trang 34 SGK Vật Lý lớp 10 là:
– Chọn đáp án: Chuyển động của bộ phận đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe khi xe di chuyển đều.
* Câu nào đúng trong trang 34 sách giáo khoa Vật Lý lớp 10?
Tốc độ dài của chuyển động vòng tròn đồng đều phụ thuộc vào đường kính của quỹ đạo.
B. Tốc độ xoay của chuyển động vòng tròn đều phụ thuộc vào đường kính quỹ đạo.
Với C, v và ω được cho trước, gia tốc hướng tâm phụ thuộc vào đường kính quỹ đạo.
Cả ba tham số trên không phụ thuộc vào đường kính quỹ đạo.
° Phương án giải bài số 9 trang 34 sách giáo khoa Vật Lý lớp 10 là:
– Chọn đáp án: Với C, v và ω được cho trước, gia tốc hướng tâm phụ thuộc vào đường kính quỹ đạo.
Vì chúng ta có:
Trên trang 34 của sách giáo khoa Vật Lý lớp 10, hãy xác định câu sai trong đoạn sau. Chuyển động vòng tròn đều có những đặc điểm sau đây:
Xem Thêm : Cách chơi cờ vua thắng nhanh – Bẫy khai cuộc nguy hiểm
A. Quỹ đạo là vòng tròn.
B. Vectơ vận tốc ổn định.
Tốc độ xoay không thay đổi.
Điểm vectơ gia tốc luôn trỏ về trung tâm.
° Câu trả lời cho câu hỏi số 10 trang 34 trong sách giáo khoa Vật Lý lớp 10 là:
Hãy chọn đáp án B: Vectơ vận tốc không thay đổi.
Vì vậy, hướng của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn luôn thay đổi nhưng độ lớn không thay đổi.
Tính vận tốc dài và vận tốc góc của một điểm tại đầu cánh quạt. Một quạt máy quay với tần số 400 vòng/phút và có chiều dài 0,8m.
° Phương án giải cho câu hỏi số 11 trang 34 sách giáo khoa Vật lý lớp 10:
Tức là: f = 400 (vòng/phút) = 20/3 (vòng/s).
Vận tốc xoay của một điểm tại đầu cánh quạt là:
Vận tốc tại điểm trên đầu cánh quạt là: V = R.Ω = 0,8.41,867 = 33,493 (m/s).
Xác định vận tốc dài và vận tốc góc của một điểm trên bánh xe so với người lái xe. Theo Bài 12 trang 34 sách giáo khoa Vật Lý lớp 10, cho biết bánh xe đạp có kích thước đường kính là 0,66 m và xe đạp di chuyển thẳng và đều với tốc độ là 12 km/h.
° Phương án giải cho câu số 12 trang 34 trong sách giáo khoa Vật Lý lớp 10 là:
Bán kính của chiếc xe đạp là: R=d/2 = 0,66/2 = 0,33(m).
Với người ngồi trên xe, khi xe đạp di chuyển thẳng đều, điểm M trên bánh xe di chuyển một vòng tròn đều, trong khi đó trên mặt đất, điểm M cũng tham gia di chuyển theo phương thẳng đứng với tốc độ bằng tốc độ của xe: v = 12 km/h = 12000(m)/3600(s) = 10/3 (m/s).
Vận tốc góc của một điểm trên mặt bánh xe đối với người ngồi trên xe là:
Xác định vận tốc dài và vận tốc góc của điểm đầu hai kim, giả sử các kim xoay với tốc độ đồng đều. Một chiếc đồng hồ treo trên tường có kim phút dài 10 cm và kim giờ dài 8 cm. Bài tập 13 trang 34 trong sách giáo khoa Vật Lý lớp 10.
° Phương án giải cho câu 13 trang 34 sách giáo khoa Vật Lý lớp 10 là:
Khi kim phút quay một vòng trong một giờ, chu kì quay tròn của điểm đầu kim phút là Tp = 1 giờ = 3600 giây. Chúng ta có thể nhận thấy điều này.
Chu kì xoay vòng của kim đồng hồ hiện tại là Tg = 12 giờ = 43200 giây, Kim giờ mất 12 giờ để hoàn thành một vòng quay.
Sử dụng công thức liên quan giữa vận tốc tuyến tính và vận tốc góc:
◊ Do đó:
Tốc độ di chuyển của kim phút là:
Vận tốc xoay của kim phút là:
Chu kỳ quay của kim giờ hiện tại là Tg = 43200 giây, bán kính của kim giờ là R = 0,08 mét và nó hoàn thành một vòng trong 12 giờ. Vậy tốc độ dài của kim giờ là…
Số vòng của bánh xe cần quay để đồng hồ tốc độ của xe hiển thị 1 km là bao nhiêu? Điều kiện là điểm trên vòng ngoài của lốp xe cách trục xe 30 cm và xe di chuyển thẳng đều. Bài 14 trang 34 trong sách giáo khoa Vật Lý lớp 10.
° Phương án giải cho câu 14 trang 34 sách giáo khoa Vật Lý lớp 10 là:
Chúng ta có, R = 30(cm) = 0,3(m).
Chu vi của hình tròn là khoảng cách mà xe đi được khi bánh xe xoay một vòng.
S = C = 2πR = 2. 3,14. 0,3 = 1,884(mét).
Để đi được 1km = 1000m thì bánh xe cần quay số vòng là: (vòng) tương ứng.
Tính toán tốc độ góc và tốc độ dài của chiếc tàu đối với trục quay của Trái Đất khi biết bán kính của hành tinh là 6400 km. Tàu thủy đã neo đậu tại một điểm trên đường xích đạo.
Giải thích cho câu hỏi số 15 trang 34 của sách giáo khoa Vật Lý lớp 10 là:
Phạm vi của hành tinh Trái Đất là: R = 6400km = 6,4.10-6(m).
Thời gian quay của một điểm trên đường xích đạo quanh trục Trái Đất là T = 86400 (giây), tương đương với 24 giờ. Trái đất hoàn thành một chu kì quay quanh trục của nó sau 24 giờ.
Nguồn: https://domainente.com
Danh mục: Chia sẻ
