Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm - Vật Lí 10

Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ] Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức bài học.

I. Lực hướng tâm

Dùng một sợi dây nhẹ không dãn buộc vào một cái tẩy. Quay dây sao cho cái tẩy chuyển động tròn trong mặt phẳng nằm ngang có tâm là đầu dây mà tay giữ (Hình 32.1).

Câu hỏi 1. Lực nào sau đây làm cái tẩy chuyển động tròn?

  • Trọng lực tác dụng lên cái tẩy.
  • Lực cản của không khí.
  • Lực căng dây hướng vào tâm quỹ đạo của cái tẩy.

Hướng dẫn giải :

Đó là lực căng dây hướng vào tâm quỹ đạo của cái tẩy.

Câu hỏi 2. Nếu cái tẩy đang chuyển động mà ta buông tay ra thì:

  • Cái tẩy tiếp tục chuyển động tròn.
  • Cái tẩy sẽ rơi xuống đất theo phương thẳng đứng.
  • Cái tẩy văng ra theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo theo hướng vận tốc tại điểm đó.

Hướng dẫn giải :

Cái tẩy văng ra theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo theo hướng vận tốc tại điểm đó.

Câu hỏi 3. Lực nào duy trì chuyển động tròn của Trái Đất xung quanh Mặt Trời?

Hướng dẫn giải :

Lực duy trì chuyển động tròn của Trái Đất xung quanh Mặt Trời là : Lực hấp dẫn của Mặt Trời lên Trái Đất

B. Bài tập và hướng dẫn giải

Câu hỏi 1. Tìm ví dụ về lực hướng tâm

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

  • Rẽ cua trên mặt phẳng nghiêng.
  • Buộc một vật vào đầu 1 sợi dây, và cầm đầu còn lại của sợi dây quay tròn.
  • Chiếc máy bay đang lượn vòng. Để chuyển hướng, người phi công làm nghiêng cánh máy bay.

II. Gia tốc hướng tâm 

Câu hỏi 1. Tính gia tốc hướng tâm của một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh trái đất với bán kính quỹ đạo là 7 000km và tốc độ 7,57km/s

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

Câu hỏi 3. Kim phút của một chiếc đồng hồ dai 8cm. Tính gia tốc hướng tâm của đầu kim

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

III. Công thức độ lớn lực hướng tâm

Phần thảo luận :

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

Câu hỏi 1. Trong trường hợ ở hình 32.4, dây dài 0.75m

a. Bạn A nói rằng tốc độ quay càng lớn thì góc lệch của dây so với hương thẳng đứng cũng càng lớn. Hãy chứng minh điều đó.

b. Tính tần số quay để dây lệch góc 60∘ so với hương thẳng đứng. lấy $g= 9,8m/s^{2}$

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

a) Gọi chiều dài dây là ℓ

Tốc độ quay v = ω.r mà

$ \left\{\begin{matrix} r= l.sin\alpha  & \\ 

\omega =\frac{\theta }{t} & \end{matrix}\right.$

Khi tốc độ v càng lớn thì r càng lớn nên góc α cũng càng lớn.

b) Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ:

b. OA= cos60∘. 0,75 = 0,5. 0,75= 0,375m

Câu hỏi 2. Hình 32.5 mô tả một vệ tinh nhân tạo đang quay quanh Trái Đất.

a. Lực nào là lực hướng tâm ?

b. Nếu vệ tinh trên là vệ tinh địa tĩnh ( nằm trong mặt hẳng xích đạo của Trái Đất và có tốc độ góc bằng tốc độ góc tự quay của Trái Đất quanh trục của nó ). Hãy tìm gia tốc hướng tâm của vệ tinh. Cho gần đúng bán kính Trái Đất là 6 400km và độ cao của vệ tinh so với mặt đất là 35 780km.

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

a) Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vệ tinh là lực hướng tâm.

b)

Chu kì quay của Trái Đất quanh trục của nó là: T = 24 h = 86400 s

Tốc độ góc tự quay của Trái Đất quanh trục của nó là:

Phần thảo luận : Hình 32.6 mô tả ô tô chuyển động trên quỹ đạo tròn trong hai trường hợp: mặt đường nằm ngang (Hình 32.6a) và mặt đường nghiêng góc θ (Hình 32.6b).

Hãy thảo luận và cho biết:

a) Lực nào là lực hướng tâm trong mỗi trường hợp.

b) Lí do để ở các đoạn đường cong phải làm mặt đường nghiêng về phía tâm.

c) Tại sao các phương tiện giao thông phải giảm tốc khi vào các cung đường tròn?

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

a)

  • Hình 32.6a: Lực ma sát đóng vai trò là lực hướng tâm.
  • Hình 32.6b: Các thành phần theo phương nằm ngang của phản lực N và của lực ma sát đóng vai trò là lực hướng tâm.

b) Vì để đảm bảo sự di chuyển và an toàn của người và phương tiện. Khi xe chạy ở các đoạn đường cong, lực ma sát giữa các bánh xe và mặt đường không đủ để tạo lực hướng tâm. Do phải tồn tại lực hướng tâm để xe có thể thực hiện chuyển động tròn nên mặt đường phải được thiết kế nghiêng một góc  so với phương ngang để hợp lực hướng vào tâm đường tròn và đóng vai trò lực hướng tâm, bảo đảm cho xe chạy vòng theo quỹ đạo tròn.

c) Các phương tiện giao thông phải giảm tốc khi vào các cung đường tròn vì để đảm bảo sự an toàn cho người và phương tiện. Nếu các phương tiện giao thông chuyển động với tốc độ lớn, lực hướng tâm không đủ để giữ cho chúng chuyển động tròn theo quỹ đạo, khi đó xe sẽ bị văng ra khỏi quỹ đạo.

Phần em có thể biết 

Giải thích vì sao trong môn xiếc mô tô bay, diễn viên xiếc có thể đi mô tô trong thành của một cái lồng quay tròn mà không bị rơi (Hình 32.7)

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

Trong môn xiếc mô tô bay, diễn viên xiếc có thể đi mô tô trong thành của một cái lồng quay tròn mà không bị rơi đó là vì người diễn viên này đã đi mô tô với vận tốc đủ lớn để có thể tạo ra gia tốc hướng tâm cần thiết, duy trì áp lực của xe lên thành gỗ làm cho ma sát nghỉ đủ lớn để giữ cho xe không bị rơi xuống.

Câu hỏi 2. Chuyển động li tâm

Một vật đặt trên mặt chiếc bàn quay. Nếu tăng tốc độ góc  của bàn quay đến một giá trị nào đó thì lực ma sát nghỉ cực đại nhỏ hơn lực hướng tâm cần thiết ( ) để giữ cho vật chuyển động tròn. Khi ấy vật trượt trên bàn ra xa tâm quay, rồi văng ra khỏi bàn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo. Chuyển động như vậy của vật được gọi là chuyển động li tâm (Hình 32.8)

Giải thích tại sao thùng giặt quần áo của máy giặt có nhiều lỗ thủng ở thành xung quanh.

Hướng dẫn trả lời Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm – Vật Lí 10 [ kết nối tri thức ]

Vì khi thùng giặt quay nhanh, lực liên kết giữa nước và vải nhỏ hơn lực hướng tâm cần thiết, khi đó nước và chất bẩn tách ra khỏi vải và văng ra ngoài qua lỗ lưới của thùng giặt.

Giới thiệu về Hội Gia sư Đà Nẵng – Trung tâm gia sư dạy kèm tại nhà

Chúng tôi tư vấn miễn phí phụ huynh tuyển gia sư dạy kèm tại nhà Đà Nẵng.
Chúng tôi luôn đặt chất lượng dạy và học lên hàng đầu, giới thiệu gia sư uy tín dạy các môn, các lớp từ cấp 1, 2, 3, luyện thi lớp 10, luyện thi đại học.
Phụ huynh đừng quá lo lắng địa chỉ Hội Gia sư Đà Nẵng xa nhà của quý phụ huynh. Trong danh sách sinh viên cộng tác làm gia sư dạy kèm tại nhà, chúng tôi luôn sẵn sàng hàng trăm gia sư với tiêu chí:

  • Trong khu vực gần nhà phụ huynh để tiện gia sư di chuyển
  • Phù hợp với yêu cầu của phụ huynh về giới tính, kỹ năng, kinh nghiệm, chuyên môn
  • Gia sư vui vẻ, nhiệt tình thân thiện.
  • Xác định dạy kèm tại nhà cho học sinh lâu dài theo thời gian yêu cầu của phụ huynh.

Hội Gia sư Đà Nẵng tự hào là Trung tâm gia sư dạy kèm tại nhà uy tín với phụ huynh và gia sư

Tư vấn miễn phí phụ huynh tuyển gia sư dạy kèm tại nhà, giới thiệu gia sư nhiệt tình, hiệu quả.
Điện thoại: 0934490995
Địa chỉ: 159 Yên Khê 2, Thanh Khê, Đà Nẵng, Việt Nam
Website: https://hoigiasudanang.com
Facebook: https://facebook.com/hoigiasudanang
Google Maps: https://g.page/HoiGiasuDaNang

Từ khóa tìm kiếm: giải sgk vật lý 10 sách mới, giải vật lý 10 KNTT, giải vật lý 10 KNTT bài 1, giải bài 32 lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

(Visited 55 times, 2 visits today)

Leave a Comment