Bài giảng Vật lí lớp 10 - Bài 14: Lực hướng tâm

Nội dung text: Bài giảng Vật lí lớp 10 - Bài 14: Lực hướng tâm

1. Kiểm tra bài cũ
2. Ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào? Diện tích tiếp xúc của Tốc độ của vật vật ChínhSai xác Vật liệu và tình trạng Cả 3 đều đúng của hai mặt tiếp xúc
3. Một vật lúc đầu nằm trên một mặt phẳng nhám nằm ngang. Sau khi được truyền một vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần vì có: Lực ma sát Phản lực ChínhSai xác Lực tác dụng ban đầu Quán tính
4. Một vật trượt trên một mặt phẳng, khi tốc độ của vật tăng thì hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng Giảm xuống Không đổi ChínhSai xác Tăng tỉ lệ với tôc độ Tăng tỉ lệ bình phương của vật tốc độ của vật
5. Một người đứng trên mặt đất nằm ngang. Lực của mặt đất tác dụng lên bàn chân của người thuộc loại nào? Trọng lực Lực ma sát ChínhSai xác Trọng lực và lực ma Lực đàn hồi sát
6. Bài 14 LỰC HƯỚNG TÂM
7. * Nội dung bài học I. Lực hướng tâm 1. Định nghĩa 2. Công thức 3. Ví dụ II. Chuyển động li tâm
8. Tại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất?
9. Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong?
10. Quan sát Lực hấp dẫn
11. Quan sát m aht Fht O
12. 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. - Đặc điểm: + Phải tác dụng lên vật + Phương: phương của bán kính quỹ đạo tròn + Chiều: hướng vào tâm quỹ đạo tròn
13. I. LỰC HƯỚNG TÂM 2. CÔNG THỨC Theo định luật II Niu-tơn: F=ma 푣2 2 => Fht=maht (1) (1) Và (2) F = ma = = mꞷ r ht ht mà a = 푣2 = ꞷ2r (2) ht - Trong đó: + Fht : Lực hướng tâm (N) + v : Tốc độ dài (m/s) + r : Bán kính (m) + m : Khối lượng của vật (Kg) 2 + aht : gia tốc hướng tâm ( m/s ) + ꞷ : Tốc độ góc (rad/s)
14. I- LỰC HƯỚNG TÂM Vệ tinh chuyển động tròn đều xung quanh 3. Ví dụ Trái Đất. Vậy lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm? Fhd -Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò lực hướng tâm (Fht=Fhd ) -Lực này gây ra cho vệ tinh gia tốc hướng tâm, giữ cho nó chuyển động tròn đều quanh Trái Đất
15. I- LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ Trái đất chuyển động tròn đều quanh Mặt Trời thì lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm? Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời đóng vai trò là lực hướng tâm
16. I- LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ N F P msn Lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm? F msn Lực ma sát nghỉ giữa vật và bàn quay đóng vai trò là lực hướng tâm. (Fht = Fmsn )
17. I- LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ a) Lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho vật? C1 b) Tại sao khi bàn quay nhanh đến một mức nào đó thì vật sẽ văng ra ngoài bàn? a) Lực ma sát nghỉ gây ra gia tốc hướng tâm cho vật. b) Nếu bàn quay nhanh đến một tốc độ nào đó thì độ lớn của lực ma sát nghỉ cực đại nhỏ hơn độ lớn của lực hướng tâm cần thiết nên vật trượt trên bàn ra xa tâm quay, văng ra ngoài
18. I. LỰC HƯỚNG TÂM 3. Ví dụ N 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 Lực nào tâm của quỹ đạo, làm ô tô, tàu hỏa P chuyển động dễ dàng đóng vai trò là lực Hợp lực của phản lực N và hướng trọng lực P khi xe qua đường tâm? F cong đóng vai trò là lực hướng tâm.
19. Lực hướng tâm có phải là một loại lực mới không? Lực hướng tâm không phải là một loại lực mới mà chỉ là một trong các lực chúng ta đã học hay hợp lực của các lực đó, nó gây ra gia tốc hướng tâm nên được gọi là lực hướng tâm.
20. II. CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM 1. Định nghĩa Lực ma sát nghỉ cực đại nhỏ hơn lực hướng tâm 2 cần thiết ( Fht = mꞷ r) Chuyển động li tâm là chuyển động Thế nào là lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo phương chuyển động li tâm? tiếp tuyến với quỹ đạo của vật
21. II. CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM 2. Ứng dụng Máy vắt li tâm
22. Giải thích Đặt vải ướt vào trong cái lồng làm bằng lưới kim loại của máy vắt Khi cho máy quay nhanh, lực liên kết giữa nước và vải không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm. Khi ấy, nước tách ra khỏi vải thành giọt nước và bắn ra ngoài theo lỗ lưới
23. II. CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM 3. TÁC HẠI Xe qua chỗ rẽ mà chạy nhanh quá sẽ bị trượt li tâm dễ gây tai nạn
24. Giải thích Nếu đến chỗ rẽ bằng phẳng mà ô tô chạy nhanh quá, thì lực ma sát nghỉ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho ô tô chuyển động tròn. Ô tô sẽ trượt li tâm, dễ gây ra tai nạn giao thông
25. Đặc điểm: + Phải tác dụng lên vật Lực hướng tâmlà lực ( + Phương: phương của bán kính hay hợp lực của các lực ) quỹ đạo tròn tác dụng vào một vật + Chiều: hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động tròn đều và tròn gây ra cho vật gia tốc 푣2 hướngtâm F = ma = = mꞷ2r ht ht Lực hướng tâm không phải là một loại lực mới mà chỉ là một trong các lực chúng ta đã học hay hợp lực của các lực đó, nó gây ra gia tốc hướng tâm nên được gọi là lực Chuyển động li tâm là hướng tâm chuyển động lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo Máy vắt li tâm phương tiếp tuyến với quỹ đạo của vật Giảm tốc độ xe khi đi qua đường cong để tránh trượt li tâm gây tai nạn
26. Bài tập Củng cố kiến thức
27. Câu 1 Câu 2 Câu 4 Câu 3 Câu 5 Next
28. Câu 1: 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 một đoạn đường cong (khúc cua) , lực đóng vai trò hướng tâm luôn là lực ma sát 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 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 Back
29. Câu 2:Một vật khối lượng m đang chuyển động tròn đều trên một quỹ đạo bán kính r với tốc độ góc ω. Lực hướng tâm tác dụng vào vật là: 2 A. Fht = mꞷ r 2 B. Fht = ꞷ r mꞷ2 C. F = ht 2 D. Fht = mꞷ Back
30. Câu 3:Một vật đang chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu r gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm v còn một nửa thì so với ban đầu Fht A. Giảm 8 lần B. Giảm 4 lần C. Giảm 2 lần D. Không thay đổi Back
31. Câu 4: Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ dài 2 m/s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là A. 0,13 N B. 0,2 N C. 1,0 N D. 0,4 N Back
32. Câu 5:Một vật nhỏ khối lượng 250 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,2 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là A. 47,3 N B. 3,8 N C. 4,5 N D. 46,4 N Back