Giải bài tập 20 Động học của chuyển động tròn
Giải bài 20 Động học của chuyển động tròn - Sách chân trời sáng tạo vật lí lớp 10
Trong sách này, chúng ta sẽ tìm hiểu về giải bài tập và trả lời các câu hỏi liên quan đến chuyển động tròn. Nội dung sẽ được giải thích chi tiết, dễ hiểu để giúp các em học sinh nắm vững kiến thức.
1. Định nghĩa radian và số đo cung tròn theo góc
Câu hỏi 1: Khi cánh quạt quay, mọi điểm trên cánh quạt đều quét một cung tròn. Liệu ta có thể tính trực tiếp chiều dài cung tròn này nếu biết góc quét bởi cánh quạt không?
Trả lời: Có thể tính trực tiếp chiều dài cung tròn nếu biết góc quét bởi cánh quạt.
Câu hỏi 2: Công thức tính chiều dài cung tròn S đã được học. Trong công thức này, đơn vị của góc là gì? Hãy đề xuất công thức tính chiều dài cung tròn trực tiếp và đơn giản hơn.
Trả lời: Công thức tính chiều dài cung tròn: L = Θr, đơn vị của góc là độ. Công thức đơn giản hơn: L = Θr.
Luyện tập 1: Xác định số đo góc đặc biệt theo radian.
| Số đo theo độ | Số đo theo radian |
|---|---|
| 0o | 0 |
| 30o | π/6 |
| 45o | π/4 |
| 60o | π/3 |
| 90o | π/2 |
| 180o | π |
| 360o | 2π |
Bài tập và hướng dẫn giải
Câu hỏi 3: Khi một cánh quạt trần quay một góc , điểm A trên cánh quạt đi quãng đường S dài bằng bao nhiêu ( Hình 20.6) ?
Câu hỏi 4: Ta cần lưu ý gì khi sử dụng công thức (20.2) để tính độ lớn của một góc chắn cung tròn có chiều dài S ?
2. Tốc độ trong chuyển động tròn
Câu hỏi 5: Em đứng yên trên mặt đất. Vì Trái Đất tự quay quanh trục của nó nên em cũng chuyển động theo. Tốc độ chuyển động của em phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Luyện tập 2: Các vệ tinh của hệ thống GPS ( hệ thống định vị toàn cầu) ( Hình 20.9) quay một vòng quanh Trái Đất sau 12h ( gọi là chu kì). Hãy xác định tốc độ góc của các vệ tinh này.
Câu hỏi 6: Quan sát Hình 20.10, giải thích tại sao phần cánh quạt ở trục quay nhìn rõ hơn phần xa trục quay? Biết rằng khi vật chuyển động cành nhanh, mắt ta sẽ càng khó để nhìn
3. Gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều
Câu hỏi 7: Trong chuyển động tròn đều, tốc độ của vật là không đổi. Vậy chuyển động tròn đều có gia tốc không ?
Vận dụng: Hãy suy nghĩ ra gia tốc hướng tâm của một điểm chính giữa một nan hoa xe đạp trong ví dụ trên. từ đó, có thể suy ra điều gì?
Bài tập 1: Em hãy điền vào chỗ trống ở bảng dưới đây:
| Độ | 15o | _ | 1500 | _ |
| Rad | _ | _ |
Bài tập 2: Tìm chiều dài của một cung tròn của đường tròn có bán kính 1,2m , được chắn bởi góc 200o.
Bài tập 3: Trong hệ thống GPS ( hệ thống định vị toàn cầu), mỗi vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất được hai vòng trong một ngày, có độ cao khoảng 20 200 km so với mặt đất. Tính tốc độ và gia tốc hướng tâm của mỗi vệ tinh. Cho bán kính của Trái Đất bằng 6 400 km.