Chuyển động tròn đều là gì? Các đại lượng đặc trưng và công thức tính cần nhớ

Chuyển động tròn là một nội dung quan trọng mà họ sẽ học trong Chương trình Vật lý 10. Trong bài viết hôm nay, Khỉ sẽ giúp họ hiểu chuyển động tròn là gì? Các đại lượng đặc trưng cũng như công thức quan trọng cần nhớ. Hãy đọc bài viết ngay bây giờ!

Xem tất cả

Chuyển động tròn là gì

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường thấy những hình ảnh quen thuộc như đồng hồ quay, bánh xe Ferris trong công viên giải trí, … những hình ảnh này đều được gọi là chuyển động tròn. Vậy chuyển động tròn khác với chuyển động tròn như thế nào?

• Khi chuyển động có một quỹ đạo như một vòng tròn, chúng tôi gọi nó là một chuyển động tròn.

• Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn sẽ bằng với tổn thương của chiều dài tròn mà vật thể đi so với thời gian chuyển động của đối tượng.

Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn = (chiều dài của vòng cung mà đối tượng biến mất) / (thời gian chuyển động)

Chuyển động tròn là một quỹ đạo tròn và trong bất kỳ khoảng thời gian bằng nhau nào, đối tượng di chuyển các vòng bằng nhau.

Tốc độ, tốc độ góc, chu kỳ, tần số trong chuyển động tròn

Tốc độ trong chuyển động tròn

Đặt ΔS là chiều dài tròn mà vật thể di chuyển trong một khoảng thời gian rất ngắn, chúng ta có công thức tính toán tốc độ chiều dài (cường độ tức thời trong chuyển động tròn) như sau:

v = ΔS/t

Trong chuyển động tròn thống nhất, tốc độ của đối tượng sẽ không thay đổi.

Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đồng đều

Xem xét các điều kiện tròn có chiều dài rất nhỏ (có thể giống như một đường thẳng), chúng tôi sử dụng một vectơ Để chỉ ra khoảng cách và đi, chỉ để chỉ ra chuyển động.

Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn luôn tiếp tuyến với vòng tròn quỹ đạo.

Trong chuyển động tròn đồng đều, vectơ vận tốc luôn thay đổi.

Tốc độ góc trong chuyển động tròn

Tốc độ của chuyển động tròn là số lượng được đo bằng góc mà bán kính của OM (hình ảnh bên dưới) được quét trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn là số lượng không đổi.

Chúng tôi có công thức tốc độ góc:

= Δα/t

Trong đó:

• Ω: tốc độ góc, đơn vị radio/s

• Δα: Bán kính của OM có thể được quét, Đơn vị đo lường Radian (Radian)

• ΔT: Thời gian quét OM bán kính, đơn vị đo lường

Công thức tiếp xúc giữa tốc độ và tốc độ góc

Công thức:

v = r. ω

Trong đó

• V: Chiều dài (M/S)

• R: Bán kính (M)

• Ω: Tốc độ góc (rad/s)

Chu kỳ trong chuyển động tròn

Chu kỳ t của chuyển động tròn là thời gian để đối tượng đi xung quanh. Đơn vị đo lường của chu kỳ là (các) giây.

Chúng tôi có công thức:

T = 2π/

Tần số trong chuyển động tròn đồng đều

Tần số F của chuyển động tròn là số lượng các vòng mà đối tượng đi trong một giây. Đơn vị của tần số là/s hoặc hec (Hz).

Chúng tôi có công thức:

f = 1/t

Gia tốc trung tâm

Hướng gia tốc trong chuyển động tròn là gì?

Trong chuyển động tròn đồng đều, hướng luôn thay đổi mặc dù vận tốc là không đổi, vì vậy chuyển động này có gia tốc. Gia tốc trong chuyển động tròn luôn được hướng đến trung tâm của quỹ đạo, do đó nó được gọi là gia tốc trung tâm.

Độ lớn của gia tốc trung tâm

Công thức tính toán độ lớn của gia tốc trung tâm:

Trong đó:

• A (HT): Khi tăng tốc (M/S^2)

• V: Chiều dài (M/S)

• R: Bán kính (M)

• Ω: Tốc độ góc (rad/s)

Xem thêm: Chuyển động của động cơ là gì? Điểm là gì? Lý thuyết & Bài tập chi tiết (Vật lý 10)

Bài tập chuyển động tròn Vật lý 10

Bài 1: Đối tượng nào sau đây được coi là một chuyển động tròn?

A. Chuyển động quay của bánh xe trong khi phanh.

B. Chuyển động quay của kim phút trên mặt đồng hồ chạy đúng giờ.

C. Xoay của điểm treo ghế trên bánh xe Ferris.

D. vòng quay của rôto khi tắt nguồn.

Bài học 2: Có sẵn chuyển động tròn

A. vectơ vận tốc là không đổi.

B. Tốc độ phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

C. Tốc độ góc phụ thuộc vào bánh thủy tinh quỹ đạo.

D. Gia tốc có cường độ tùy thuộc vào bán kính quỹ đạo.

Bài 3: Phát biểu nào sau đây là chính xác? Trong chuyển động tròn đồng đều:

A. vectơ vận tốc luôn không đổi, vì vậy gia tốc là 0.

B. gia tốc về phía trung tâm quỹ đạo, độ lớn tỷ lệ nghịch với bình phương chiều dài.

C. Hướng, hướng và cường độ vận tốc luôn thay đổi.

D. gia tốc về phía trung tâm quỹ đạo, cường độ tỷ lệ thuận với bình phương của tốc độ góc

Bài 4: Chọn đúng câu.

A. Trong chuyển động tròn, có cùng bán kính, có chu kỳ quay lớn hơn, có vận tốc dài hơn.

B. Trong chuyển động tròn đồng đều, bất kỳ chu kỳ quay nhỏ hơn có vận tốc góc nhỏ hơn.

C. Trong các chuyển động tròn thông thường, bất kỳ chuyển động tần số lớn hơn nào cũng có chu kỳ nhỏ hơn.

D. Trong các chuyển động tròn đồng đều, với cùng một chu kỳ, bất kỳ bán kính nhỏ hơn có vận tốc góc nhỏ hơn.

Bài học 5: Các công thức Mối quan hệ giữa tốc độ góc và khoảng thời gian T và giữa tốc độ góc ω và tần số F trong chuyển động tròn là:

A. = 2π/t; = 2πf

B. = 2πt; = 2π/f.

C. = 2πt; = 2π/f

D. = 2π/t; = 2π/f

Bài 6: Một điểm ngoài của rôto có chiều dài 30cm, chuyển động tròn với chu kỳ quay là 0,2 giây. Xác định chiều dài và tốc độ góc của điểm đó.

Bài 7: Một điểm chuyển động tròn ổn định trong một phút xoay là 300 lần. Xác định tốc độ, tốc độ góc và kích thước của gia tốc định hướng trung tâm của bán kính quỹ đạo tròn là 40cm

Bài 8: Xác định tỷ lệ giữa tốc độ góc, tỷ lệ giữa chiều dài của chiều dài, tỷ lệ giữa gia tốc ly tâm của điểm của điểm ở cuối kim dài 4cm, giờ dài 3cm, dài 3cm,

Bài 9: Xác định chu kỳ quay, tốc độ góc, gia tốc trung tâm của một điểm chuyển động tròn với tốc độ 64,8 km/h trên quỹ đạo với bán kính 30cm.

Bài học 10: Xem xét chuyển động của trái đất xung quanh mặt trời là một chuyển động tròn và chuyển động của sự tựa của trái đất cũng là một chuyển động tròn. Biết bán kính của trái đất là 6400 km, trái đất cách mặt trời 150 triệu km, chu kỳ quay của trái đất quanh mặt trời là 365 ngày và 1/4 ngày trái đất tự quay lại. Tính toán

a) Tốc độ góc và chiều dài của trung tâm trái đất trong chuyển động tròn xung quanh mặt trời

b) Tốc độ góc và tốc độ của một điểm trên đường xích đạo trong chuyển động tự do của Trái đất.

c) Tốc độ và chiều dài của một điểm trên song song thứ 30 trong chuyển động tựa đề của trái đất

Hướng dẫn giải pháp:

Bài 1: b

Bài 2: d

Bài 3: d

Bài 4: c

Bài 5: a

Bài học 6: Phân tích vấn đề

r = 30cm = 0,3m; T = 0,2s

Phần thưởng

= 2π/t = 10π rad/s.

V = rΩ = 9,42 m/s.

Bài 7: Phân tích các vấn đề

= 300/phút = 300.2π/60 (rad/s) = 10π (rad/s); r = 40cm = 0,4m

Phần thưởng

= 10π (rad/s)

V = rΩ = 0.4,10π = 12,56 m/s.

A (ht) = v^2/r = 394,4 m/s2.

Bài học 8: Phân tích các vấn đề

Kim phút: T1 = 3600s; R1 = 4 cm => 1 = 2π/t1; V1 = ω1.r1; A1 = ω12.R1

Giờ: T2 = 12*3600s; R2 = 3cm => 2 = 2π/t2; V2 = ω2.R2; A2 = ω22.R2

Phần thưởng

1/ ω2 = 12

V1/v2 = 16

A1/A2 = 192

Bài 9: Phân tích các vấn đề

v = 64,8km/h = 18m/s; r = 30cm

Phần thưởng

= v/r = 60 rad/s.

T = 2π/ = 0.1s

AHT = ω2R = 1080 m/s2.

Bài học 10: Phân tích các vấn đề

a/ r = 150 triệu km = 150.109m; T1 = 365,25 ngày = 365,25*24*3600 (s)

b/ r = 6400km = 6400.103m; T2 = 24h = 24*3600 (s)

c/ r = 6400km.cos30o; T3 = 24h = 24*3600 (s)

Phần thưởng

a/ω1 = 2π/t1 = 2.10-7 (rad/s);

V1 = 1 (r + r) = 3001 m/s.

B/2 = 2π/T2 = 7.27.10-5 (rad/s);

V2 = ω2R = 465 m/s.

C/3 = 2π/T3 = 7.27.10-5 (rad/s);

V3 = 3RCOS30O = 402 m/s.

Chuyển động tròn xuất hiện xung quanh chúng ta mỗi ngày, trong nhiều giờ, nhưng không phải ai cũng biết bản chất và tính toán số lượng của nó. Hy vọng, thông qua bài viết này, bạn có thể hiểu và áp dụng để giải quyết các vấn đề liên quan trong chương trình vật lý này 10!