Bài 21. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Bài 21:
Chuyển động tịnh tiến của vật rắn
Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
I. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn
1. Định nghĩa
2. Gia tốc của vật trong chuyển động tịnh tiến

II. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
1. Đặc điểm của chuyển động quay. Tốc độ góc
2. Tác dụng của momen lực đối với vật rắn quay quanh một trục
3. Mức quán tính trong chuyển động quay
1. Đặc điểm của chuyển động quay. Tốc độ góc
Khi một vật rắn quay thì mọi điểm của vật sẽ quay được cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian.

Đại lượng đặc trưng cho tốc độ quay của vật, được gọi là tốc độ góc, kí hiệu ω.
Khi vật quay đều thì ω không đổi, khi vật quay nhanh dần thì ω tăng dần, khi vật quay chậm dần thì ω giảm dần.
Câu hỏi:
Trái đất quay đều quanh trục Bắc – Nam với chu kì T = 24 giờ.
A) Tính tốc độ góc của một điểm:
- ở vĩ độ 300.
- ở vĩ độ 450.
- tại xích đạo.
B) Tính vận tốc dài tại xích đạo, biết bán kính Trái đất là 6400km.
Trả lời
Tốc độ góc
Tốc độ góc không phụ thuộc vị trí của điểm đang xét trên vật rắn chuyển động quay (trừ các điểm thuộc trục quay).
Vận tốc dài tại xích đạo:
(km/h)
2. Tác dụng của momen lực đối với vật rắn quay quanh một trục
Lực F1 làm ròng rọc quay ngược chiều kim đồng hồ.
Momen của lực F1 là: M1 = F1. d1
Lực F2 làm vật quay theo chiều kim đồng hồ.
Momen của lực F2 là: M2 = F2.d2
Do d1 = d2 và F1 > F2 nên ròng rọc sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ.
Momen toàn phần do tổng hợp 2 lực tác dụng lên ròng rọc để làm ròng rọc quay là
M = (F1 – F2). R
Câu hỏi
Khi một vật đang chuyển động, nếu lực phát động (lực kéo) của vật mất đi thì vật sẽ chuyển động như thế nào?
Khi một vật đang đứng yên, tác dụng một lực F > Fmsnmax thì trạng thái tiếp theo của vật như thế nào?
Câu hỏi
Đại lượng nào đặc trưng cho mức quán tính (độ lớn của quán tính) của một vật chuyển động thẳng?
Cùng tác dụng một lực lần lượt vào hai vật đang đứng yên:
- Vật 1: đạt vận tốc 5m/s sau 5s
Vật 2: đạt vận tốc 10m/s sau 5s
Vật nào có mức quán tính lớn hơn? Vì sao?
3. Mức quán tính trong chuyển động quay
A) Trong chuyển động quay của một vật quanh trục, mọi vật đều có mức quán tính.
B) Mức quán tính phụ thuộc:
- Khối lượng của vật.
- Sự phân bố khối lượng của vật đối với trục quay.
Câu hỏi 1
Một vật đang quay với vận tốc ω = 6,28 rad/s. Bỗng nhiên momen lực tác dụng lên nó mất đi thì:
A) vật quay đều với tốc độ góc như trên
B) vật dừng lại
C) vật đổi chiều quay
D) vật quay chậm dần rồi dừng lại
Câu hỏi 2
Đối với một vật quay quanh một trục cố định, câu nào sau đây là đúng:
A) Vật quay được là nhờ có momen lực tác dụng lên nó.
B) Khi không còn lực tác dụng lên vật thì vật sẽ ngay lập tức dừng lại.
C) Khi thấy tốc độ góc của vật thay đổi thì chắc chắc là đã có momen lực tác dụng lên nó.
D) Nếu không chịu momen lực tác dụng thì vật phải đứng yên.