Bài 5. Chuyển động tròn đều

Chuyển động của một điểm ở đầu một chiếc kim giây đồng hồ và một điểm ở đầu một cánh quạt đang quay có điểm gì giống ?

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

Tiết 8,9 - Bài 5.
ĐỊNH NGHĨA
Chuyển động tròn
Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn.
2. Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn

 
Khi chiếc đu quay quay tròn, quỹ đạo của điểm treo các ghế ngồi trên chiếc đu quay là những đường tròn có tâm nằm trên trục quay.
VÍ DỤ VỀ CHUYỂN ĐỘNG TRÒN
3. Chuyển động tròn đều
Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau.
VÍ DỤ VỀ CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU
 
 
Trong chuyển động tròn đều, tốc độ dài chính là độ lớn của vận tốc tức thời và không đổi.
LÀM VIỆC NHÓM
C2.SGK/Trang 30
Một chiếc xe đạp chuyển động đều trên một đường tròn bán kính 100m. Xe chạy một vòng hết 2 phút. Tính tốc độ dài của xe.
 
GIẢI
2. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều
 
+quãng đường đi được
+hướng chuyển động
Vectơ vận tốc:
 
O
M
 
 
 
3. Tốc độ góc. Chu kì. Tần số
Định nghĩa

 
O
r
 
M
Gọi:
- O là tâm của đường tròn quỹ đạo
- r là bán kính của đường tròn quỹ đạo
- M là vị trí tức thời của vật chuyển động
 
Tốc độ góc của chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi.
Đơn vị tốc độ góc: rađian trên giây (rad/s).

 
b) Chu kì
- Chu kì T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng.
 
 
- Đơn vị chu kì là: giây (s).
+ Chu kì của kim giây là 60s
+ Chu kì của kim giờ là 12h
+ Chu kì của kim phút là 60 phút
+ Chu kì quay của Trái Đất quanh MT là 365,25 ngày
+ Chu kì quay của Trái Đất quanh trục là 24h.
Ta có
c) Tần số
Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây.
Công thức liên hệ giữa chu kì và tần số:
 
Đơn vị của tần số là vòng trên giây (vòng/ giây) hoặc héc (Hz).
d) Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc
Trong hình tròn:
độ dài cung = bán kính x góc ở tâm chắn cung
 
 
Hay:
 
LÀM VIỆC NHÓM
Hãy tính tốc độ góc của chiếc xe đạp trong câu C2.SGK/ Trang 30.
 
GIẢI
 
CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1. Chuyển động tròn đều có đặc điểm
Quỹ đạo là một đường tròn.
Tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau.
A và B đúng.
A và B sai.
C
 
D
 
D
 
D
Câu 3. Chuyển động nào dưới đây là chuyển động tròn đều?
Chuyển động của một con lắc đồng hồ.
Chuyển động của một mắc xích xe đạp.
Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe , xe chạy đều.
Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với mặt đường, xe chạy đều.
C
III. GIA TỐC HƯỚNG TÂM
1. Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều
Tại sao người ta gọi là gia tốc hướng tâm ?
Trong chuyển động tròn đều ,vận tốc tuy có độ lớn không thay đổi , nhưng hướng luôn thay đổ, nên chuyển động này có gia tốc. Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.
2. Độ lớn của gia tốc hướng tâm
Một quạt máy quay với tần số 400 vòng/phút. Cánh quạt dài 0,8m. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt.
400 vòng/phút = 6.67 Hz
BÀI TẬP
Bài toán 1( câu 11 –sgk/34):
BÀI TẬP
Bài toán 2( câu 13- sgk/34)
Một đồng hồ treo tường có kim phút dài10cm, kim giờ dài 8cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu 2 kim.
Gợi ý:
HƯỚNG DẪN
2. 3,14 0,00174 (rad/s)
3600
=
2. 3,14 0,000145(rad/s)
12.3600
=
10. 0,00174 = 0,0174(m/s)
8.0,000145 = 0,00116 (m/s)
Chiếc đu quay bán kính 3m đang quay với tần số 3 vòng/phút. Xác định chu kì, tốc độ góc, tốc độ dài và gia tốc hướng tâm.
Bài tập 3
Bài tập 4 – Bài 14/sgk
BÀI TẬP VỀ NHÀ
Bỡnh di?n c?a m?t xe d?p cú nỳm quay bỏn kớnh 0.5 cm tỡ v�o l?p xe d?p. Khi xe dang ch?y v?i v?n t?c 18(km/h) thỡ s? vũng quay trong 1(s) c?a nỳm l� bao nhiờu?
Dỏp s?: 159,2 Hz