Bài 14. Lực hướng tâm

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP
Câu hỏi 1: Nêu những đặc điểm và viết công thức tính gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều?
Trả lời:
- Đặc điểm: Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.
KIỂM TRA BÀI CŨ
- Công thức:
Câu hỏi 2: Phát biểu và viết hệ thức của định luật II Niu – Tơn?
Trả lời:
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
KIỂM TRA BÀI CŨ
Hệ thức:
Độ lớn:
Trái Đất
Vệ tinh nhân tạo
Tại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất?
Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong? Tại sao khi các vận động viên đua xe đến khúc cua phải nghiêng người?
C?u M? Thu?n
Tại sao khi làm cầu, người ta phải làm cong, vị trí cao nhất ở giữa cầu?
Tiết 22
LỰC HƯỚNG TÂM
LỰC HƯỚNG TÂM
O
Khi vật chuyển động tròn đều thì gia tốc của chuyển động có hướng như thế nào?
Để gây ra gia tốc hướng tâm cho vật theo định luật II Niu tơn thì lực tác dụng lên vật phải có hướng như thế nào?
Hãy nêu định nghĩa của
lực hướng tâm?
I. LỰC HƯỚNG TÂM
1. Định nghĩa
Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
Lực hướng tâm có đặc điểm gì?
2. Công thức
Đặc điểm: Lực hướng tâm luôn hướng
vào tâm quỹ đạo.
Áp dụng định luật II Niu – Tơn, viết công thức tính lực hướng tâm?
Fht
aht
LỰC HƯỚNG TÂM
Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất thì lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho vệ tinh ?
I. LỰC HƯỚNG TÂM
3. Ví dụ
a) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm.
Lực hấp dẫn
Trái Đất
Vệ tinh nhân tạo
Lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?
LỰC HƯỚNG TÂM
Trái đất chuyển động gần như tròn đều quanh Mặt Trời thì lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?
I. LỰC HƯỚNG TÂM
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời gây ra gia tốc hướng tâm cho Trái đất, đóng vai trò là lực hướng tâm
3. Ví dụ
a) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm.
Lực hướng tâm
O
Mặt Trời
Trái Đất
LỰC HƯỚNG TÂM
I. LỰC HƯỚNG TÂM
3. Ví dụ
Nếu đặt được một khẩu súng đại bác trên đỉnh của một ngọn núi rất cao, vượt ra ngoài tầng khí quyển của Trái đất và nếu súng đủ mạnh thì có thể phóng viên đạn đại bác bay vào qũy đạo vòng quanh Trái đất. Khi đó đạn trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái đất vì lực hấp dẫn giữa nó và Trái đất là lực hướng tâm.
Ý tưởng của Niu-Tơn và vệ tinh nhân tạo của Trái Đất
b. Chuyển động của một vật được đặt trên bàn quay. Khi vật còn ở trên bàn quay thì lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực hướng tâm
Fht = Fmsn
Fmsn
P
N
LỰC HƯỚNG TÂM
I. LỰC HƯỚNG TÂM
3. Ví dụ
LỰC HƯỚNG TÂM
I. LỰC HƯỚNG TÂM
3. Ví dụ
Đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong
LỰC HƯỚNG TÂM
I. LỰC HƯỚNG TÂM
3. Ví dụ
c) Hợp lực của phản lực N và trọng lực P khi xe qua đường cong đóng vai trò là lực hướng tâm.
Khi xe ô tô, tàu hỏa đi đến đoạn đường cong, phản lực N của mặt đường không cân bằng với trọng lực P nữa. Hợp lực của hai lực này nằm ngang hướng vào tâm của quỹ đạo, làm ô tô, tàu hỏa chuyển động dễ dàng.
Lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?
LỰC HƯỚNG TÂM
Những hình ảnh về những mặt đường cong được làm nghiêng trong thực tế
LỰC HƯỚNG TÂM
Biểu diễn các lực tác dụng vào vật? Cho biết lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?
Lực hướng tâm
có phải là một loại lực mới không?
NHÓM 1
Cho R = 150m, vận tốc xe v = 15m/s. Tính Fht
Cho R = 20cm, tốc độ góc 10rad/s. Tính Fht
Cho R = 20cm, tốc độ dài của cđ 0,5m/s. Tính Fht
Cho R = 25cm, tốc độ góc 20rad/s. Tính Fht
Fht
Fht = N + P
LỰC HƯỚNG TÂM
Lưu ý: Lực hướng tâm không phải là loại lực mới thêm vào các lực đã biết như trọng lực, lực đàn hồi,phản lực… mà chỉ là một trong các lực đó hay hợp lực của các lực đó. Vì nó gây ra gia tốc hướng tâm nên gọi là lực hướng tâm.
Ứng dụng: xây cầu, làm cống, làm mái vòm...
Câu 1: Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được làm nghiêng. Việc làm này nhằm mục đích nào kể sau đây?
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
A. Giới hạn vận tốc của xe.
C. Tăng lực ma sát.
B. Tạo lực hướng tâm.
D. Cho nước mưa thoát dễ dàng.
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
A. 10 000 N.
B. 11 000 N.
C. 12 000 N.
Câu 2: Một xe đua chạy quanh một đường tròn nằm ngang, bán kính 250m. Vận tốc của xe không đổi có độ lớn 50m/s. Khối lượng xe là 1200kg. Độ lớn của lực hướng tâm của chiếc xe là:
D. 13 000 N.
Tóm tắt:
r = 250 m
v = 50 m/s
m = 1200kg
Fht = ?
Giải:
Độ lớn của lực hướng tâm của chiếc xe là:
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 3: Chọn phát biểu sai.
A. Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất do lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm.
C. Xe chuyển động đều trên đỉnh một cầu võng, hợp lực của trọng lực và phản lực vuông góc đóng vai trò lực hướng tâm.
B. Xe chuyển động vào một đoạn đường cong (khúc cua), lực đóng vai trò hướng tâm luôn là lực ma sát.
D. Vật nằm yên đối với mặt bàn nằm ngang đang quay đều quanh trục thẳng đứng thì lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm.
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
A. 1,7 N.
B. 1,8 N.
C. 1,9 N.
Câu 4: Đặt một vật có khối lượng 100g trên một bàn tròn có bán kính 60cm. Khi bàn quay quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm bàn thì thấy vật quay đều theo bàn với vận tốc 3m/s. Vật cách rìa bàn 10cm. Lực ma sát nghỉ giữa vật và bàn là:
D. 2,0 N.
Tóm tắt:
m = 100g = 0,1kg
r = 60 -10 = 50cm= 0,5m
v = 3 m/s
Fmsn = ?
Giải:
Lực ma sát nghỉ giữa vật và bàn đóng vai trò là lực hướng tâm. Do đó: