Bài giảng vật lí lớp 10 chương động học chất điểm video: Bài tập chuyển động tròn đều, vật lí lớp 10 chương động học chất điểm xem thêm: Video: Chuyển động tròn đều Bài tập chuyển động tròn đều Kiến thức vật lí trọng tâm cần nhớ 1/ Tốc độ góc: ω = φ ÷ t 2/ Tốc độ dài: v = s ÷ t = ω × R 3/ Chu kỳ: T = 2π ÷ ω 4/ Tần số: f = 1 ÷ T = ω ÷ 2π 5/ Gia tốc hướng tâm: a$_{ht}$ = v2 ÷ R = ω2 × R 6/ Phương trình tọa độ góc thời gian của chuyển động tròn đều φ = φo + ω × tTrong đó: R: bán kính quỹ đạo φo: là tọa độ góc ở thời điểm to φ: tọa độ góc tại thời điểm t Bài tập vận dụng lý thuyết chuyển động tròn đều Bài tập 1. Coi chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời là chuyển động tròn đều và chuyển động tự quay quanh mình của Trái Đất cũng là chuyển động tròn đều. Biết bán kính của Trái Đất là 6400km, Trái Đất cách Mặt Trời 150triệu km, Chu kỳ quay của Trái Đất quanh Mặt Trời là 365 ngày và 1/4 ngày Trái Đất tự quay quanh mình nó mất 1 ngày. Tính a) Tốc độ góc và tốc độ dài của tâm Trái Đất trong chuyển động tròn quanh Mặt Trời b) Tốc độ góc và tốc độ dài của một điểm nằm trên đường xích đạo trong chuyển động tự quay quanh mình của Trái Đất. c) Tốc độ góc và tốc độ dài của một điểm nằm trên vĩ tuyến 30 trong chuyển động tự quay quanh mình của Trái Đất Hướng dẫn Phân tích bài toán r = 150 triệu km = 150.109m; T1 = 365,25 ngày = 365,25*24*3600 (s) R = 6400km = 6400.103m; T2 = 24h = 24*3600 (s) R = 6400km.cos30o ; T3 = 24h = 24*3600 (s) a/ ω1 = 2π/T1 = 2.10-7 (rad/s); v1 = ω1(r + R) = 30001 m/s. b/ ω2 = 2π/T2 = 7,27.10-5 (rad/s); v2 = ω2R = 465 m/s. c/ ω3 = 2π/T3 = 7,27.10$^{-5 }$(rad/s); v3 = ω3Rcos30o = 402 m/s. Bài tập 2. Điểm A ngoài vành của ròng rọc có vận tốc v$_{A}$ = 0,6m/s. Điểm B trên cùng bán kính với A, với AB = 20cm có vận tốc v$_{B}$ = 0,2m/s. Tính vận tốc góc và đường kính của ròng rọc coi ròng rọc chuyển động quay đều quanh trục đi qua tâm. Hướng dẫn Các điểm A, B có cùng vận tốc góc nên \[\dfrac{v_{A}}{v_{B}} = \dfrac{R_{A}}{R_{B}} = \dfrac{R_{A}}{R_{A}-AB}\] = > R$_{A}$ = 30cm = > \[\omega = \dfrac{v_{A}}{R_{A}}\] = 2rad/s Bài tập 3: Nếu lấy mốc thời gian là 5 giờ 15 phút. Xác định thời gian ngắn nhất kim phút đuổi kịp kim giờ Hướng dẫn kim phút quay 1 vòng mất 60 phút = > ω1 = \[\dfrac{2\pi }{60}\] kim giờ quay 1 vòng (2π) mất 12h = 720phút = > ω2 = \[\dfrac{2\pi }{720}\] 12 số ứng với 360o (2π) = > φo = 2,25.\[\dfrac{2\pi }{12}\] = \[\dfrac{9\pi }{4}\] Chọn gốc tọa độ tại vị trí ban đầu của kim phút chiều dương là chiều quay các kim đồng hồ, gốc thời gian là lúc 5h15phút = > phương trình góc quay của các kim φ1 = ω1.t φ2 = \[\dfrac{3\pi }{8}\] + ω2.t Hai kim gặp nhau: φ$_{1 }$ = φ2 = > t = 34/3 phút. Bài tập 4: Một đĩa tròn nhỏ bán kính R lăn không trượt ở vành ngoài của đĩa tròn lớn bán kính 2R trong mặt phẳng chứa hai đĩa, đĩa lớn nằm cố định. Thời gian lăn hết một vòng quanh tâm đĩa lớn là T. Hãy tìm tốc độ góc của đĩa nhỏ. Hướng dẫn Quãng đường mà O2 chuyển động 1 vòng quanh O1: s = 2π.O2O1 = 6πR = > số vòng quay của vòng tròn tâm O2 N = 6πR/2πR = 3 vòng = > Đĩa lớn quay 1 vòng thì đĩa nhỏ quay 3 vòng = > \[\omega_{2} = 3\omega_{1}\] = > \[\omega_{2} = \dfrac{6\pi}{T}\] Xem thêm: Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lí lớp 10 chương động học chất điểm nguồn học vật lí trực tuyến
giải giúp em bài này với : 1 đĩa tròn có bán kính 10cm đang quay đều quanh trục đi qua tâm đĩa và vuông góc mặt đĩa. Biết trong 10s đĩa quay được 1 góc 270 độ a) tính tốc độ góc, chu kì của đĩa b) tìm tốc độ dài và gia tốc hướng tâm của 1 điểm : trên mép đĩa trên đĩa và cách mép đĩa 4cm
a/ ω = φ/t = 3π/2 ÷ 10 (rad/s) T = 2π/ω b/ v$_{1}$ = ωR=> a$_{1}$ = v$_{1}$$^{2}$/R v$_{2}$ = ω (R - 0,04) => a$_{2}$