Bài giảng Vật lí 10 - Tiết 31: Động học của chuyển động tròn đều - Năm học 2022-2023 - Mai Bảo Anh - Trường THPT Hoàng Hoa Thám

VẬT LÝ 10 
CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU 
CHƯ Ơ NG VI: 
BÀI 31: 
ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU 
Khi xe mô tô đua vào khúc cua thì có những bộ phận nào của xe chuyển động tròn? 
Hãy nêu một vài ví dụ về chuyển động tròn trong thực tế? 
I . MÔ TẢ CHUYỂN ĐỘNG TRÒN 
- Trong toán học, mối quan hệ giữa quãng đ ư ờng đi đ ư ợc s (độ dài cung tròn) với góc chắn tâm (độ dịch chuyển góc) và bán kính đ ư ờng tròn: 
𝞱 (1) 
- Xét với quãng đ ư ờng vật đi đ ư ợc một vòng tròn s , khi đó độ dịch chuyển góc: 
 =2 
- Do đó: 
- T ư ơng tự: 
- Quãng đ ư ờng đi đ ư ợc và bán kính liên hệ thế nào khi vật chuyển động tròn có độ dịch chuyển góc 1rad? 
𝞱 
Kết luận: Vậy, một rađian là góc ở tâm chắn cung có độ dài bằng bán kính đ ư ờng tròn. 
II. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU. TỐC ĐỘ VÀ TỐC ĐỘ GÓC 
1. Tốc độ 
- Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ không thay đổi. 
(2) 
2. Tốc độ góc 
- Tốc độ góc trong chuyển động tròn đều bằng độ dịch chuyển góc trong một đơn vị thời gian 
- Đ ơ n vị th ư ờng dùng của tốc độ góc là rad/s 
- Từ công thức (1), (2), (3), ta có: 
(3) 
(4) 
Nhóm 1: Tính tốc độ góc kim giờ 
Nhóm 2: Tính tốc độ góc kim phút 
Nhóm 3: Tính tốc độ góc của roto theo đ ơ n vị rad/s 
Vận dụng: 
Nhóm 1: Tính tốc độ góc kim giờ 
Nhóm 2: Tính tốc độ góc kim phút 
Nhóm 3: Tính tốc độ góc của roto theo đ ơ n vị rad/s 
* Chú ý 
- Chu kì quay (kí hiệu là T) trong chuyển động tròn đều là thời gian vật quay hết một vòng tròn. 
- Tần số (kí hiệu là f) là số vòng vật quay đ ư ợc trong một giây. Đ ơ n vị tần số là héc (Hz) 
- Ta có: 
(5) 
Vận dụng 
H ư ớng dẫn giải: 
Hướng dẫn giải 
+ quãng đường đi được 
+ hướng chuyển động 
 Vectơ vận tốc: 
III. VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU 
- là vectơ độ dịch chuyển, vectơ độ dịch chuyển dùng để chỉ: 
- Khi ∆t rất nhỏ, vecto độ dịch chuyển tiến đến trùng với tiếp tuyến của đ ư ờng tròn, do đó tại mỗi thời điểm vecto vận tốc tức thời sẽ có ph ư ơng trùng với tiếp tuyến của đ ư ờng tròn 
(6) 
 Trong chuyển động tròn đều, độ lớn của vận tốc tức thời không đổi nhưng hướng luôn thay đổi. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo. 
Vận dụng 
LUYỆN TẬP 
Câu 1: Chuyển động của vật nào dưới đây được coi là chuyển động tròn đều? 
 A. Chuyển động quay của bánh xe ô tô khi đang hãm phanh. 
 B. Chuyển động quay của kim phút trên mặt đồng hồ chạy đúng giờ. 
 C. Chuyển động quay của điểm treo các ghế ngồi trên chiếc đu quay. 
 D. Chuyển động quay của cánh quạt khi vừa tắt điện. 
LUYỆN TẬP 
Câu 2: Chuyển động tròn đều có 
 A. vectơ vận tốc không đổi. 
 B. tốc độ phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo. 
 C. tốc độ góc phụ thuộc vào bánh kính quỹ đạo. 
 D. độ lớn vận tốc luôn thay đổi. 
LUYỆN TẬP 
Câu 3: Trên mặt một chiếc đồng hồ treo tường, kim giờ dài 10 cm, kim phút dài 15 cm. Tốc độ góc của kim giờ và kim phút là: 
 A. 1,52.10 -4 rad/s ; 1,82.10 -3 rad/s. 
 B. 1,45.10 -4 rad/s ; 1,74.10 -3 rad/s. 
 C. 1,54.10 -4 rad/s ; 1,91.10 -3 rad/s. 
 D. 1,48.10 -4 rad/s ; 1,78.10 -3 rad/s. 
LUYỆN TẬP 
Câu 4: Một hòn đá buộc vào sợi dây có chiều dài 1 m, quay đều trong mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ 60 vòng/phút. Thời gian để hòn đá quay hết một vòng là 
 A. 2 s.	 B. 1 s. 
 C. 3,14 s.	D. 6,28 s. 
Tốc độ góc: 
Tốc độ: 
Định nghĩa Rađian: Một rađian là góc ở tâm chắn cung có độ dài bằng bán kính đ ư ờng tròn. 
Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ không thay đổi. 
Trong chuyển động tròn đều, độ lớn của vận tốc tức thời không đổi nhưng hướng luôn thay đổi. 
ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU 
CỦNG CỐ 
VẬN DỤNG 
CH1: Khi chuyển động tròn đều, chất điểm có thay đổi vận tốc không? 
CH2: Hãy cho biết phương và chiều của vect ơ vận tốc trong chuyển động tròn đều? 
CH3: Một chiếc xe hơi chuyển động trên đường nằm ngang, thì trước mặt xuất hiện một khúc cua. Bán kính khúc cua là r và hệ số ma sát nghỉ giữa bánh xe và mặt đường là µ. Hãy tìm tốc độ lớn nhất mà xe có thể thực hiện được việc ôm cua trên đoạn đường này.