Bài giảng Vật lí 10 - Tiết 23: Lực hướng tâm

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Tiết 23: Lực hướng tâm

1. Ý TƯỞNG CỦA NIU-TƠN A B C Vì sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất? Việc phóng vệ tinh nhân tạo dựa trên cơ sở khoa học nào?
2. Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong?
3. Nội dung bài học: I. Lực hướng tâm: 1. Định nghĩa: 2. Công thức: 3. Ví dụ: II. Chuyển động li tâm:(Đọc thêm)
4. Câu hỏi 1.Vật chuyển động theo quỹ đạo như thế nào? Lực hướng 4. Lực gây ra gia tâm là lực 2. Chuyển động có đặc điểm gia tốc hướng (điểm đặt, tròn đều là chuyển tâm là lực nào? chiểu) như động thế nào? thế nào? 3. Chuyển động tròn đều gia tốc hướng tâm có chiều như thế nào?
5. Vận động viên phải kéo dây về phía nào để giữ cho quả tạ chuyển động tròn? Có bao nhiêu lực tác dụng lên quả tạ?
6. Nếu nhiều lực tác dụng vào vật làmTvật chuyển động tròn đều thìF hợp lực của các lực đóht như thế nào? P Hợp lực của trọng lực và lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm giúp vật chuyển động tròn đều.
7. Câu hỏi Dựa vào biểu thức định luật II Niuton? Viết công thức lực hướng Công thức tính gia tâm? tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều?
8. I. Lực hướng tâm: 1. Định nghĩa: 2. Công thức: mv2 F = ma = = m2r ht ht r Chú thích: - Trong đó: + Fht: Lực hướng tâm (N); + m: Khối lượng của vật (kg); + v: Tốc độ dài (m/s); + r: Bán kính quỹ đạo (m); +  : Tốc độ góc (rad/s).
9. I. Lực hướng tâm: 1. Định nghĩa: 2. Công thức: 3. Ví dụ:
10. 3. Ví dụ: Ví dụ 1:
11. Câu hỏi 1.Lực nào giữ cho vệ tinh nhân tạo có thể bay vòng quanh Trái Đất? 3.Vệ tinh chuyển động 2.Có lực hướng theo quỹ đạo tâm không? nào ? 4.Lực hấp dẫn và lực hướng tâm có liên hệ như thế nào?
12. 3. Ví dụ: Ví dụ 1: Fhd Fht Fhd = Fht G.M.m m.v2 = = m.r. 2 = m.a (R + h)2 r ht
13. 3. Ví dụ: Ví dụ 2: Khi bàn chưa quay vật đứng yên vật chịu tác dụng của những lực nào? Khi bàn quay từ từ vật có di chuyển vị trí không? vật chuyển động theo quỹ đạo nào? lực nào giữ cho vật đứng yên quay tròn theo bàn? Lực ma sát nghỉ và lực hướng tâm như thế nào?
14. 3. Ví dụ: Ví dụ 2: N F P msn Fmsn = Fht F msn Fht
15. Những hình ảnh về những mặt đường cong được làm nghiêng trong thực tế
16. 3. Ví dụ: Ví dụ 3: 1.Các đoạn đường cong thường có đặc điểm gì? 2.Khi oto qua đường cong đó chịu tác dụng của những lực nào? 3.Các lực tác dụng vào vật có cân bằng nhau không? 4.Hợp lực của trọng lực và phản lực hướng vào đâu? 5.Lực hướng tâm là lực nào vì sao?
17. 3. Ví dụ: Ví dụ 3: Khi xe ô tô, tàu hỏa đi đến N 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 P dễ dàng. F = N + P ht F
18. Tại sao? khi xây dựng cầu, bao giờ người ta cũng thiết kế cho cầu vồng lên? Để giảm áp lực lên mặt cầu
19. Ta thường xây cầu vồng lên để giảm áp lực của xe lên cầu.
20. Mỗi cây cầu chỉ chịu được một áp lực nhất định.
21. N Fht = N + P Lực hướng tâm có phải là một loại lực mới như lực hấp dẫn hay không? F ht P
22. Qua cua phải giảm ga, chạy xe với tốc độ vừa phải.
23. II. Chuyển động li tâm:(Đọc thêm) Vật Nếutrượt bàntrên quaybàn nhanhra xa tâm quay. Vì độdầnlớn lêncủa thìlực vậtma cònsát nghỉ nhỏ hơnnằmđộ trênlớn bàncủa nữalực hayhướng tâm. Chuyểnkhông?động Vìnày sao?được gọi là Điều kiện để vật chuyển động ly tâm chuyển động li tâm mv2 F = m 2r msn(max) r
24. Hậu quả khi chạy xe quá tốc độ qua những khúc cua.
25. Xe qua chỗ rẽ mà chạy nhanh quá sẽ bị trượt li tâm dễ gây tai nạn. Hạn chế tốc độ
26. Vận dụng: Câu 1: Lực hướng tâm là: A. Lực ma sát nghỉ. B. Lực hấp dẫn. C. Lực đàn hồi. D. Hợp lực của các lực tác dụng lên vật chuyển động tròn đều.
27. Vận dụng: Câu 2: Biểu thức đúng của lực hướng tâm là: 2 A. Fht = mv/r B. Fht = mω /r 2 2 C. Fht = mv /r D. Fht = mωr
28. Vận dụng: 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. B. Xe chuyển động vào đoạn đường cong, mặt đường nghiêng, lực ma sát đóng vai trò lực hướng tâm. C. Đồng xu đặt trên mặt bàn nằm ngang quay đều quanh trục thẳng đứng, lực ma sát nghỉ đóng vai trò lực hướng tâm. D. Xe chuyển động trên đỉnh một cầu võng, hợp lực của trọng lực và phản lực đóng vai trò lực hướng tâm.
29. Tóm tắt Câu 4. Một vệ tinh có khối lượng m= 600kg đang bay trên quỹ m = 600kg ; đạo tròn quanh Trái Đất ở độ h = R =6400km = 64.105m cao bằng bán kính Trái Đất v = 5600m/s => Fhd = ? (h = R). Biết R = 6400 km và tốc Bài giải độ dài của vệ tinh v=5600m/s. h Tính độ lớn lực hấp dẫn tác Lực hấp dẫn giữa r dụng lên vệ tinh. Trái Đất và vệ tinh R A. 1740 N B. 1470 N đóng vai trò là lực hướng tâm: C. 2940 N D. 2490 N mv2 mv2 F = = r 2R 600(5600)2 F = =1470N 2.6400000
30. Nhiệm vụ về nhà: -Học bài, làm bài tập 5 và 6 trang 83 SGK. - Nghiên cứu trước nội dung bài: Bài toán chuyển động ném ngang.