Bài giảng Vật lí 10 - Tiết 32: Lực hướng tâm

nhiÖt liÖt chµo mõng C¸C THÇY C¤ GI¸O VÒ Dù GIê THAO GI¶NG THPT NGUYỄN TRÃI10A13GIÁO VIÊN: NGUYỄN THỊ SENTrái ĐấtVệ tinh nhân tạoTại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất?Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong? Tại sao khi các vận động viên đua xe đến khúc cua phải nghiêng người?Cầu Mỹ ThuậnTại sao khi làm cầu, người ta phải làm cong, vị trí cao nhất ở giữa cầu?TIẾT 32: LỰC HƯỚNG TÂMLỰC HƯỚNG TÂMOKhi vật chuyển động tròn đều thì gia tốc của chuyển động có hướng như thế nào?Để gây ra gia tốc hướng tâm cho vật theo định luật II Niu tơn thì lực tác dụng lên vật phải có hướng như thế nào?Hãy nêu định nghĩa của lực hướng tâm?I. LỰC HƯỚNG TÂM1. Định nghĩaLực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.Lực hướng tâm có đặc điểm gì?2. Công thức Đặc điểm: Lực hướng tâm luôn hướng vào tâm quỹ đạo.Áp dụng định luật II Niu – Tơn, viết công thức tính lực hướng tâm?FhtahtLỰC HƯỚNG TÂMVệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất thì lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho vệ tinh ?I. LỰC HƯỚNG TÂM3. Ví dụa) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm. Trái ĐấtVệ tinh nhân tạoLực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?LỰC HƯỚNG TÂMTrái đất chuyển động gần như tròn đều quanh Mặt Trời thì lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?I. LỰC HƯỚNG TÂMLực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời gây ra gia tốc hướng tâm cho Trái đất, đóng vai trò là lực hướng tâm 3. Ví dụa) Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là lực hướng tâm. OMặt TrờiTrái Đấtb. Chuyeån ñoäng cuûa moät vaät ñöôïc ñaët treân baøn quay. Khi vaät coøn ôû treân baøn quay thì löïc ma saùt nghæ ñoùng vai troø laø löïc höôùng taâmFht = FmsnFmsnPQFmsnLỰC HƯỚNG TÂMI. LỰC HƯỚNG TÂM3. Ví dụLỰC HƯỚNG TÂMI. LỰC HƯỚNG TÂM3. Ví dụĐường ô tô và đường sắt ở những đoạn congTại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong?LỰC HƯỚNG TÂMI. LỰC HƯỚNG TÂM3. Ví dục) Hợp lực của phản lực Q và trọng lực P khi xe qua đường cong đóng vai trò là lực hướng tâm.Khi xe ô tô, tàu hỏa đi đến đoạn đường cong, phản lực Q của mặt đường không cân bằng với trọng lực P nữa. Hợp lực của hai lực này nằm ngang hướng vào tâm của quỹ đạo, làm ô tô, tàu hỏa chuyển động dễ dàng.Lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?PFhlLỰC HƯỚNG TÂMNhững hình ảnh về những mặt đường cong được làm nghiêng trong thực tếLỰC HƯỚNG TÂMEm hãy cho biết lực hướng tâm không phải là loại lực mới không?LỰC HƯỚNG TÂMLưu ý: Lực hướng tâm không phải là loại lực mới thêm vào các lực đã biết như trọng lực, lực đàn hồi, phản lực mà chỉ là một trong các lực đó hay hợp lực của các lực đó. Vì nó gây ra gia tốc hướng tâm nên gọi là lực hướng tâm.2. Công thứcI. LỰC HƯỚNG TÂM 1. Định nghĩa3. Ví dụII. CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM1. Định nghĩa Chuyển động li tâm là chuyển động lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo của vật.Hãy nêu định nghĩa chuyển động li tâm?LỰC HƯỚNG TÂMLỰC HƯỚNG TÂMI. LỰC HƯỚNG TÂMII. CHUYỂN ĐỘNG LI TÂM1. Định nghĩa2. Ứng dụngMáy vắt li tâmHạn chế tốc độ Xe qua chỗ rẽ mà chạy nhanh quá sẽ bị trượt li tâm dễ gây tai nạn. Để tránh trượt li tâm nên giảm tốc độ khi đi qua đường cong.3. Lưu ý CỦNG CỐ Lực hướng tâmCâu 1: Định nghĩa lực hướng tâmLực (hợp lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâmCâu 2 Viết biểu thức tính lực hướng tâmCâu 3: Trong chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm? Chuyển động li tâmCâu 4: Thế nào là chuyển động li tâmChuyển động li tâm là chuyển động lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo của vậtCâu 5: Nêu ứng dụng của chuyển động li tâmGiảm tốc độ xe khi đi qua đường congCâu 6: Để tránh trượt li tâm khi lái xe qua đường cong ta làm như thế nàoMáy vắt li tâmLực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất. Nhiệm vụ về nhà:Học bài, làm bài tập trang 82,83 SGK và SBTĐọc mục em có biết trang83,84 Nghiên cứu trước nội dung bài: Bài toán chuyển động ném ngang.Câu 1: Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được làm nghiêng. Việc làm này nhằm mục đích nào kể sau đây?CÂU HỎI TRẮC NGHIỆMA. Giới hạn vận tốc của xe. C. Tăng lực ma sát.B. Tạo lực hướng tâm.D. Cho nước mưa thoát dễ dàng.Câu 2. Biểu thức đúng của lực hướng tâm là: 21CONHÓM 3ONHÓM 4QFđhTNHÓM 2OTPFhlFht = FđhFht = TFht = T + PBiểu diễn các lực tác dụng vào vật? Cho biết lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm?PNHÓM 1Cho m = 1 tấn; r =150m, vận tốc xe v =15m/s. Tính Fht Cho m = 1 kg; r = 20cm, tốc độ góc 10rad/s. Tính Fht Cho m = 0,1 kg; r = 20cm, tốc độ dài của vật 0,5m/s. Tính Fht Cho m = 0,5 kg; r = 25cm, tốc độ góc 20rad/s. Tính Fht FhtFht = P+ QĐS: Fht= 1500NĐS: Fht= 20NĐS: Fht= 0,125NĐS: Fht= 50N Câu 3: Một người có khối lương 50kg đứng trên mép của một sàn gỗ hình tròn. Sàn gỗ đang chuyển động với gia tốc là 2 . Độ lớn lực hướng tâm của người khi đó là 	A. 50N B. 100N 	C. 150N D. 200NA. 10 000 N. B. 11 000 N. C. 12 000 N. Câu 3: Một xe đua chạy quanh một đường tròn nằm ngang, bán kính 250m. Vận tốc của xe không đổi có độ lớn 50m/s. Khối lượng xe là 1200kg. Độ lớn lực hướng tâm của xe là:D. 13 000 N. Giải: Độ lớn của lực hướng tâm của chiếc xe là: Bài tập củng cố TRÂN TRỌNG CẢM ƠN QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINHCHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EMCHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EMCHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EMCHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EMCâu 4. bài 5 ( SGK – Trang 83)Một ô tô có khối lượng 1200 kg chuyển động đều qua một đoạn cầu vượt (coi là cung tròn) với vận tốc 36 km/h. Biết bán kính cong của đoạn cầu vượt là 50m. Tính áp lực của ô tô vào mặt đường tại điểm cao nhất. Lấy g=10 m/s2Nguyen Van Yen VL9Bien soan31Câu 4: Đặt một vật có khối lượng 100g trên một bàn tròn có bán kính 60cm. Khi bàn quay quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm bàn thì thấy vật quay đều theo bàn với vận tốc 3m/s. Vật cách rìa bàn 10cm. Lực ma sát nghỉ giữa vật và bàn là: A. 1.7 N	C. 1.9 N B. 1.8 N	D. 2 NBài tập củng cố Câu 4: Một vật có khối lượng 20g đặt ở mép một bàn quay. Hỏi bàn quay với tốc độ góc tối đa bằng bao nhiêu để vật không văng ra khỏi bàn? Cho biết mặt bàn hình tròn, bán kính 1m, lực ma sát nghỉ cực đại bằng 0,08N.Giải Tóm tắt: m = 20g=0,02kgr = 1 mFmsn=0,08NBÀI TẬP TRẮC NGHIỆMA. 10 000 N. B. 11 000 N. C. 12 000 N. Câu 3: Một xe đua chạy quanh một đường tròn nằm ngang, bán kính 250m. Vận tốc của xe không đổi có độ lớn 50m/s. Khối lượng xe là 1200kg. Độ lớn của lực hướng tâm của chiếc xe là:D. 13 000 N. Tóm tắt: r = 250 m v = 50 m/s m = 1200kg Fht = ? Giải: Độ lớn của lực hướng tâm của chiếc xe là:CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EM