Bài 31 Động học chuyển động tròn 01 Mơ tả chuyển động trịn Để xác định vị trí vật chuyển động tròn, ta dựa vào quãng đường s (độ dài cung tròn) độ dịch chuyển góc θ (góc tâm chắn cung s) A s r O θ B - Mối quan hệ s, θ r: s  r - Trong Vật lí, ta thường dùng đơn vị góc rađian (rad), ta có: 3600 = 2π (rad)  180 = π (rad) 1800 - Để đổi từ độ sang rad ta nhân cho Chứng minh rađian góc tâm chắn cung có độ dài bán kính đường trịn Bài làm s - Ta có:   r r - Mà đề cho s = r nên:   1rad r Tính quãng đường vật chuyển động trịn có độ dịch chuyển góc rad, biết bán kính đường trịn m Hướng Bài làm dẫn - Quãng đường được: - Quãng đường là: s    s .r r s .r 1.2 2m Xét chuyển động kim đồng hồ Tìm độ dịch chuyển góc (theo độ rađian): a) Trong b) Trong khoảng Hướng thời gian từ 12 đến 15 30 phút Bài làm dẫn - Một vòng đồng hồ 3600 tương a) Độ dịch chuyển góc ứng 12 => tương ứng là:  0  360 :12 30  rad 300 b) Từ 12 đến 15 30 phút 3,5 nên độ dịch chuyển góc   30.3,5 3,5 là:105  rad 12 02 Chuyển động tròn Tốc độ tốc độ góc Chuyển động trịn chuyển động vật theo quỹ đạo tròn với tốc độ khơng đổi Tốc độ góc chuyển động trịn độ dịch chuyển góc chia cho thời gian Tốc độ s v t Tốc độ góc v .r ω: tốc độ góc (rad/s)   t Chu kì (kí hiệu T) thời gian để vật quay hết vịng trịn Tần số (kí hiệu f) số vịng vật giây Chu kì Tần số 2 T  f T T: chu kì (s) f: tần số (Hz) Dựa vào việc quan sát chuyển động kim giây quay đồng hồ để: a) So sánh tốc độ điểm khác kim b) So sánh độ dịch chuyển góc khoảng thời gian điểm khác Hướng kim Bài làm dẫn a) Tốc độ điểm khác A kim khác nhau, phía đầu kim tốc độ lớn b) Mọi điểm kim có độ dịch r chuyển góc giống khoảng thời gian O B Hãy tính tốc độ góc kim kim phút đồng hồ Hướng Bài làm dẫn  - Tốc độ góc:  - Kim có thời gian quay t vịng 12 nên:  2 h   1,45.10 rad / s t 12.3600 - Kim phút có thời gian quay vòng 60 phút nên: phut  2   1,74.10 rad / s t 3600 Roto tổ máy nhà máy thủy điện Hòa Bình quay 125 vịng phút Hãy tính tốc độ góc roto theo đơn vị rad/s Hướng Bài làm dẫn - Tốc độ góc: - Tốc độ góc roto là:    2.125 t   13,08rad / s t 60 Biết chiều dài kim phút kim giây đồng hồ cm cm Hãy tính: a) Tỉ số chu kì quay hai kim b) Tỉ sốHướng tốc độ đầu kim phút đầu kimBài giây làm dẫn a) Kim phút quay a) Tỉ số chu kì quay hai kim là: vịng hết 60 phút = Tphut 3600  60 3600 s , kim giây quay Tgiay 60 vòng hết 60 s b) Tỉ số tốc độ đầu hai kim là: b) Tốc độ: v = ω.r 2 rphut vphut phut rphut Tphut 3600     2 2 vgiay giay rgiay 75  rgiay T Tgiay 60 Xét điểm nằm đường xích đạo chuyển động tự quay Trái Đất Biết bán kính Trái Đất xích đạo 6400 km a) Chu kì chuyển động điểm Hướng b) Tốc độ tốc độ góc điểm Bài làm dẫn a) Trái Đất quay vịng hết 24h a) Chu kì chuyển động điểm b) Tốc độ: là: v = ω.r T = 24 h = 86400 s - Tốc độ góc: b) Tốc2độ là:  góc 2của điểm 5     7,27.10 rad / s 2 T 86400  T - Tốc độ điểm là: v = ω.r = 7,27.10-5.6400000 = 465,28 (m/s) 03 Vận tốc chuyển động tròn Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc khơng đổi hướng ln thay đổi (vì vectơ vận tốc có phương trùng với tiếp tuyến đường tròn) Vectơ vận tốc chuyển động tròn Một xe đồ chơi chạy với tốc độ không đổi 0,2 m/s đường ray tròn tâm O, đường kính AB theo chiều kim đồng hồ Xác định thay đổi vận tốc xe từ A đến B Hướng dẫn - Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc không đổi hướng thay đổi Bài làm - Khi xe từ A đến B: + Độ lớn vận tốc không đổi 0,2 m/s + Hướng vận tốc thay đổi Một xe đồ chơi chạy với tốc độ không đổi 0,2 m/s đường ray trịn tâm O, đường kính AB theo chiều kim đồng hồ Xác định thay đổi vận tốc xe từ A đến B Hướng dẫn - Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc không đổi hướng thay đổi Bài làm - Khi xe từ A đến B: + Độ lớn vận tốc không đổi 0,2 m/s + Hướng vận tốc thay đổi Một xe đồ chơi chạy với tốc độ không đổi 0,2 m/s đường ray trịn tâm O, đường kính AB theo chiều kim đồng hồ Xác định thay đổi vận tốc xe từ A đến B Hướng dẫn - Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc không đổi hướng thay đổi Bài làm - Khi xe từ A đến B: + Độ lớn vận tốc không đổi 0,2 m/s + Hướng vận tốc thay đổi