Thế nào là chuyển động tròn đều

Câu hỏi: Thế nào là chuyển động tròn đều

Lời giải:

Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn. 

Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và vật đi được những cung tròn bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì.

Cùng Top lời giải ôn lại kiến thức nha!

I.  Vận tốc và tốc độ góc

1. Vận tốc (Vận tốc dài):

* Tốc độ dài

Gọi Δs là độ dài của cung tròn mà vật đi được trong khoảng thời gian rất ngắn

v=Δs/Δt  là tốc độ dài của vật.

Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài của vật có độ lớn không đổi.

* Vecto vận tốc trong chuyển động tròn đều

Vecto vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo.

v=Δs/Δt

Trong chuyển động tròn đều, vecto vận tốc có phương luôn luôn thay đổi. 

2. Tốc độ góc (ω):

Tốc độ 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 đại lượng không đổi.

Ta có: ω=Δα/Δt

với Δα là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét được trong thời gian ∆t.

Đơn vị tốc độ góc là rad/s.

3. Chu kì (T):

Chu khì của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng.

Ta có T=2π/ω

Đơn vị của chu kì là giây (s).

4. Tần số (f):

Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong một giây

Ta có: f=1/T

Đơn vị của tần số là vòng /s hoặc hec (Hz).

5. Công thức liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc.

Ta có : v=ω.r với r là bán kính quỹ đạo

II. Gia tốc hướng tâm

Chuyển động tròn đều là chuyển động có gia tốc và gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.

III. Bài tập

Câu 1: 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.

Lời giải:

Chọn C.

Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe, xe chạy đều là chuyển động tròn đều.

Câu 2: Một quạt máy quay với tần số 400 vòng/ phút. Cách quạt dài 0,8m. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt.

Lời giải:

Ta có:

f = 400 vòng/phút = 400 vòng/60 giây = 40/6 vòng/s

Tốc độ góc của một điểm bất kì ở đầu cánh quạt là:

Tốc độ dài của điểm trên đầu cánh quạt là:

v = R.ω = 0,8.41,89 = 33,5 m/s

Câu 3. Bánh xe đạp có đường kính 0,66 m. Xe đạp chuyển động thẳng đều với vận tốc 12 km/h. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm trên vành bánh đối với người ngồi trên xe .

Lời giải:

Bán kính của bánh xe đạp là:

Câu 4: Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10 cm và kim giờ dài 8 cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu hai kim.

Lời giải:

Câu 5: Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục của xe 30 cm. Xe chuyển động thẳng đều. Hỏi bánh xe phải quay bao nhiêu vòng thì số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy một số ứng với 1 km.

Lời giải:

R = 0,3 m

Khi bánh xe quay được một vòng thì xe đi được quãng đường bằng chu vi của bánh xe. Quãng đường mà một vòng đi được là:

S = 2πR = 2π.0,3 = 1,884 m

Vậy để đi được 1 km = 1000m thì bánh xe phải quay số vòng là:

Câu 6: Một chiếc tàu thủy neo tại một điểm trên đường xích đạo. Hãy tính tốc độ góc và tốc độ dài của tàu đối với trục quay của Trái Đất. Biết bán kính của Trái Đất là 6400 km.

Lời giải:

R = 6400 km = 6 400 000 m

Coi chuyển động của tàu thủy neo tại một điểm trên đường xích đạo là chuyển động tròn đều với bán kính là bán kính Trái Đất và tâm là tâm Trái Đất. Ta có:

Chu kì quay của 1 điểm nằm trên đường xích đạo quanh trục Trái Đất là:

T = 24h = 24.3600 = 86400 (s).

Ta có tốc độ góc: