Bài 5 : Chuyển động tròn đều
Giải bài tập vật lý 10
I – CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC
C1 (trang 29)
Ví dụ về chuyển động tròn đều:
– Đầu van xe đạp trong hệ quy chiếu gắn với xe khi xe đang chuyển động đều.
– Một điểm trên đĩa laze khi đĩa đang quay ổn định trong ổ đĩa.
– Một điểm trên cánh quạt điện khi cánh quạt đang quay ổn định.
– Vệ tinh quay đều quanh Trái Đất.
– Một điểm trên con quay khi con quay đang quay ổn định.
C2 (trang 30)
Tốc độ dài của xe:
C3 ( trang 31 )
Tốc độ góc của kim giây đồng hồ
Tức là trong một giây kim giây đồng hồ quay được một góc bằng:
C4 (trang 31 )
Trong 1(s) bán kính OM quét một góc ω (rad).
Trong T(s) bán kính OM quét một góc 2π (rad).
Suy ra:T = 
C5 (trang 31)
Trong T(s) vật quay được 1 vòng.M0
Suy ra trong 1 (s) vật quay được 
C6 (trang 31)
Từ kết quả C2 ta có tốc độ dài của xe:
v = 5,23 (m/s)
C7 (trang 33)
II – CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Bài 1 (trang 34)
Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau.
Bài 2 (trang 34)
– Trong chuyển động tròn đều, vectơ vận tốc tại một điểm trên quỹ đạo có:
– Phương trùng với phương của tiếp tuyến của quỹ đạo tại điểm đó.
– Chiều là chiều của chuyển động tại điểm đó.
– Độ lớn không thay đổi theo thời gian.
Bài 3 (trang 34)
* Tốc độ góc của chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc mà bán kính của quỹ đạo tròn quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi.
* Cách xác định tốc độ góc:
Gọi O là tâm và r là bán kính của đường tròn quỹ đạo. M là vị trí tức thời của vật chuyển động. Khi vật đi một cung Δs thì bán kính OM quay được một góc Δa.
Gọi là tốc độ góc của chuyển động tròn.
Bài 4 (trang 34)
Công thức liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài trong chuyên động tròn đều : ω =
Trong đó:
ω là tốc độ góc trong chuyển động tròn đều (rad/s).
v là tốc độ dài trong chuyển động tròn đều (m/s).
r là bán kính của quỹ đạo của chuyển động đều (m).
Bài 5 (trang 34)
Chu kì của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng.
Công thức liên hệ giừa chu kì và tôc độ góc:T =
Trong đó:
T là chu kì của chúyển động tròn đều (s).
ω là tốc độ góc trong chuyển động tròn đều (rad/s).
Bài 6 (trang 34)
Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong một giây.
Công thức liên hệ giửa chu kì và tần số của chuyển động tròn đều: T = 
Trong đó:
T là chu kì của chuyển động tròn đều (s).
f là tần số của chuyển động tròn đều (Hz).
Bài 7 (trang 34)
Bài 8 (rang 34)
Chọn C. Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe, xe chạy đều.
Vì van chuyển động tròn đều đối với trục bánh xe, trục bánh xe lại đứng yên trong hệ quy chiếu gẳn với người ngồi trên xe. Suy ra đầu van chuyên động tròn đều đối với người trên xe, còn quả lắc đồng hồ chuyến động tròn nhưng không đều. Quỹ đạo của mất xích không tròn, quỳ đạo của đầu van trong hệ quy chiếu gắn với mặt đường không phải là một đường tròn.
Bài 9 (trang 34)
Không có câu đúng, vì:
Câu A: Không đúng vì nếu ta tăng r lên n lần đồng thời giảm ω đi n lần thì v = ωr = const, v không phụ thuộc r.
Câu B: Không đúng vì có thể làm tăng tốc độ góc ω bằng cách giảm chu kì quay T trong khi giữ r = const ⇔ ω không phụ thuộc r.
Câu C: Không đúng vì với V và co không đổi cho trước thì r = 
Câu D: Không đúng vì nếu giữ ω = const trong khi cho bán kính r thay
đổi thì tốc độ dài thay đổi tỉ lệ thuận với r ⇒ không thể nói cả ba đại lượng
v , ω , aht không phụ thuộc r. *
Bài 10 (trang 34)
Chọn B. Vectơ vận tốc không đổi.
Bài 11 (trang 34)
Bài 12 (trang 34)
Đối với người ngồi trên xe thì một điểm trên vành bánh xe chuyển động tròn đều quanh trục bánh xe có:
Tốc độ dài bằng tốc độ của xe: v = 12 (km/h) ≈ 3,33 (m/s)
Bài 13 (trang 34)
* Đối với kim phút:
Trong 1 giờ kim phút quay một vòng nên chu kì của kim phút là:
Tph= 1(h) = 3600(8).
Tốc độ dài của đầu kim phút: Vph = ωph.rph = 0,00174 . 10
≈ 0,0174 (cm/s)
. * Đối với kim giờ:
Trong 12 giờ kim giờ quay một vòng nên chu kì của kim giờ là:
Th = 12.3600 (s)
Tốc độ dài của đầu kim giờ: vh = ωh . Rh = 0,000145 x 8 = 0,00116 (cm/s)
Bài 14 (trang 34)
Trong cùng một khổảng thời gian,, quãng đường xe đi được bằng quãng đường đi được của một điểm trên vành bánh xe.
Gọi n là số vòng quay của bánh xe khi xe đi được quãng đường s.
Ta có: s = 2πrn
Đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy một số ứng với lkm tương đương với: s = 1000 (m)
Bài 15 (trang 34)
Coi tàu thủy là một chất điểm.
Tàu đứng yên khi tàu chuyển động tròn đều quanh trục Trái Đất với chu kì bàng thời gian Trái Đất tự quay hết một vòng tức là T = 24 (h) = 24.3600 (s).
Tốc độ dài: v = ωR = 0,0000723 x 6400000 ≈ 463 (m/s)
Xem thêm Tính tương đối của chuyển động. công thức cộng vận tốc tại đây
Trackbacks