Tần Số Trong Chuyển Động Tròn Đều Là Gì? Viết Công Thức Liên Hệ Giữa Chu Kì

Chuyển động của kim đồng hồ, chuyển động của đu quay trong khu vui chơi,…

Bạn thấy đấy: có tần số trong chuyển động tròn đều

Chuyển động tròn đều là gì? Nêu công thức tính vận tốc góc, vận tốc pháp tuyến và gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Chuyển động tròn

1. Thế nào là chuyển động tròn đều?

• Sự định nghĩa: Chuyển động tròn có nghĩa là quỹ đạo của nó là một vòng tròn.

2. Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn đều

• Sự định nghĩa: Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn

– Vận tốc trung bình = (độ dài cung vật đi được) / (thời gian chuyển động)

3. Chuyển động tròn đều

• Sự định nghĩa: Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn đều và có cùng vận tốc trung bình dọc theo mọi đường cong.

II. Tốc độ góc và tốc độ dài trong chuyển động tròn

1. Vận tốc dài trong chuyển động tròn đều

– Công thức tính vận tốc dài (độ lớn tức thời trong chuyển động tròn đều):

Trong chuyển động tròn đều, vận tốc của vật không đổi.

2. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều

– Một cung tròn có độ dài rất ngắn và có thể coi là một đoạn thẳng, người ta dùng một vectơ biểu thị quãng đường đi được và chiều của chuyển động, gọi là vectơ độ dời.

– Vì trùng với một đường cong tại M nên muốn Nó tiếp xúc với đường tròn quỹ đạo tại M,

cùng phương nên tiếp tuyến tại M”>M.

M.”>- Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo.

M.””>3. Công thức tính vận tốc góc, chu kì, tần số trong chuyển động tròn đều

a) Vận tốc góc là gì?

• Sự định nghĩa: Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là số đo góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian. Vận tốc góc trong chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi.

– Công thức:

b) Đơn vị vận tốc góc

– trong đó α là: đo bằng radian; Δt: tính bằng giây, đơn vị của ω là rad/s.

c) Chu kì của chuyển động tròn đều

– Xe đạp tỷ Chuyển động tròn đều là thời gian vật đi hết một vòng.

– Công thức liên hệ giữa vận tốc góc ω và chu kì T là:

– Đơn vị của chu kỳ T là giây (s).

d) Tần số của chuyển động tròn đều

– Tính thường xuyên f Chuyển động tròn đều là số vòng quay mà vật đi được trong 1 giây.

Tham Khảo Thêm: Chợ Dĩ An 1, 234 Nguyễn An Ninh, Dĩ An, Bình Dương, Làm Sao Để Đến Chợ Dĩ An Ở Di An Bằng Xe Buýt

– Công thức liên hệ giữa chu kỳ T và tần số f là:

– f”>Đơn vị của f là rpm hoặc hertz (Hz).

c) Công thức liên hệ giữa vận tốc thẳng và vận tốc góc

v=rω”>– Công thức:

v=rω”>

III. Gia tốc ly tâm trong chuyển động tròn đều

1. Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều

– Trong chuyển động tròn đều, mặc dù vận tốc không đổi nhưng hướng luôn thay đổi nên chuyển động có gia tốc. Trong chuyển động tròn đều gia tốc luôn hướng vào tâm quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.

2. Độ lớn gia tốc hướng tâm

Công thức gia tốc ly tâm:

IV. Bài tập vận dụng v, ω, T, f trong chuyển động tròn đều.

– Vậy để vận dụng nội dung lí thuyết về chuyển động tròn đều để tính các chỉ số sau: vận tốc góc, vận tốc dọc, chu kì, tần số ta phải ghi nhớ những ý chính sau:

• Chuyển động tròn đều là chuyển động có các tính chất sau:

– Quỹ đạo là đường tròn

– Vận tốc trung bình ở các khúc cua là như nhau.

• Vectơ vận tốc của chuyển động tròn đều là:

– Tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo

– Kích thước (tốc độ dài):

• Vận tốc góc:

Bán kính nối tâm với vật là góc quét được trong thời gian

Đơn vị của vận tốc góc là rad/s.

• Công thức liên hệ giữa vận tốc thẳng và vận tốc góc là: v = rω

• Chu kì của chuyển động tròn đều là thời gian vật đi hết một vòng. Công thức liên hệ giữa chu kì và vận tốc góc là:

• Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng quay vật đi được trong 1s. Đơn vị của tần số là rpm hoặc Hertz (Hz). Công thức cho mối quan hệ giữa chu kỳ và tần số là:

• Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm quỹ đạo và có độ lớn:

* Chương 8 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Chuyển động nào sau đây là chuyển động tròn đều?

A. Con lắc chuyển động cùng chiều kim đồng hồ.

B. Chuyển động của xích xe đạp.

C. Chuyển động của đầu van tuần hoàn so với người ngồi trên xe sẽ giúp xe chạy êm.

D. Chuyển động của đầu van xe đạp so với mặt đường, xe chạy ổn định.

Lời giải Chương 8 Trang 34 SGK Vật Lý 10:

– Chọn đáp án: C. Chuyển động của đầu van xe đạp so với người ngồi trên xe sẽ giúp xe chạy ổn định.

Tham Khảo Thêm: Xem Tử Vi Tuổi Nhâm Dần

* Chương 9 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Câu nào là chính xác?

A. Vận tốc dài của chuyển động tròn đều phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

B. Vận tốc góc của chuyển động tròn đều phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

C. Cho trước v và ω, gia tốc hướng tâm phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

Xem thêm: Sữa Dưỡng Thể Vaseline White 4 Lần Review, Review 10 Sản Phẩm

D. Ba đại lượng trên không phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

Lời giải bài 9 trang 34 SGK Vật Lý 10:

– Chọn đáp án: C. Cho v và ω thì gia tốc hướng tâm phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

Vì chúng tôi có:

* Bài 10 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Chỉ ra câu sai. Chuyển động tròn đều có các tính chất sau:

A. Quỹ đạo là đường tròn.

B. véc tơ vận tốc không đổi.

C. vận tốc góc không đổi.

D. Vectơ gia tốc luôn hướng vào tâm.

Lời giải Bài 10 Trang 34 SGK Vật Lý 10:

– Chọn Đáp án: B.Véc tơ vận tốc không đổi.

– Bởi vì véc tơ vận tốc Trong chuyển động tròn đều kích thước tiêu chuẩn Nhưng có Hướng luôn luôn thay đổiDo đó vectơ vận tốc thay đổi.

* Chương 11 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Một chiếc quạt quay với tốc độ 400 vòng/phút. Quạt dài 0,8m. Tính vận tốc pháp tuyến và vận tốc góc của một điểm trên đầu cánh quạt.

Lời giải bài 34 trang 11 SGK Vật Lý 10:

– Ta có: f = 400 (vòng/phút) = 400/60 = 20/3 (vòng/phút).

Vận tốc góc của một điểm bất kỳ ở đầu cánh quạt là:

– Vận tốc dọc của điểm ở đầu chân vịt: V = R.ω = 0,8.41,867 = 33,493 (m/s).

* Bài 12 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Đường kính của bánh xe đạp là 0,66 m. Một xe đạp chuyển động thẳng đều với vận tốc 12 km/h. Tính vận tốc tuyến tính và vận tốc góc của một điểm trên mép đối với những người ngồi trong đó.

Lời giải Chương 12 Trang 34 SGK Vật Lý 10:

– Ta có bán kính xe đạp: R=d/2 = 0,66/2 = 0,33(m).

– Khi xe đạp chuyển động thẳng đều, cho một người ngồi trên xe quan sát thì điểm M trên vành bánh xe chỉ chuyển động tròn đều, còn trên mặt đất điểm M cũng tham gia chuyển động tịnh tiến thì vận tốc M bằng vận tốc thẳng của xe: v = 12 km /h = 12000(m)/3600(s) = 10/3 (m/s).

– Vận tốc góc của một điểm trên mép đối với người ngồi:

* Bài 13 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10cm, kim giờ dài 8cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính chiều dài và vận tốc góc của hai đầu kim.

Tham Khảo Thêm: Nội Dung Của Bài Sông Núi Nước Nam Và Phò Giá Về Kinh, Nội Dung Và Nghệ Thuật Bài Sông Núi Nước Nam

Giải bài 13 trang 34 SGK Vật Lý 10:

– Ta thấy, khi kim phút quay 1 vòng hết 1 giờ → chu kì quay của đầu kim phút là: Tp = 1h = 3600 s

– Kim giờ cứ 12 giờ quay một lần → Chu kỳ quay điểm đầu tiên của vạch cổ tay: Tg = 12h = 43200 s.

– Sử dụng công thức liên hệ giữa vận tốc thẳng và vận tốc góc:

Như vậy:

Tốc độ của kim phút:

Vận tốc góc của kim phút:

– Tốc độ dài của kim giờ: Ta có, bán kính R=8cm=0,08m, kim giờ quay một vòng 12 vòng nên chu kỳ quay của kim giờ là Tg = 12h = 43200(s) nên:

* Bài 14 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Một điểm ở mép ngoài của lốp xe máy cách trục xe 30 cm. Xe chuyển động thẳng đều. Hỏi bánh xe phải quay được bao nhiêu vòng thì số trên đồng hồ tốc độ của ô tô vượt quá số tương ứng là 1 km.

Giải bài 14 trang 34 SGK Vật Lý 10:

– Ta có, R = 30(cm) = 0,3(m).

– Khi bánh xe quay được một vòng thì ô tô đi được một quãng đường bằng chu vi của bánh xe. Quãng đường đi được của một đường tròn chính là chu vi của đường tròn đó:

s = C = 2πR = 2. 3.14. 0,3 = 1,884(m).

⇒ Vậy để đi được 1km = 1000m thì bánh xe phải quay là:

(nhẫn).

* Bài 15 Trang 34 SGK Vật Lý 10: Một con tàu đang thả neo tại một điểm trên đường xích đạo. Tính vận tốc góc và vận tốc dọc của con tàu so với trục quay của Trái Đất. Bán kính của trái đất là 6400 km.

° Giải bài 15 Trang 34 SGK Vật Lý 10:

– Bán kính Trái đất: R = 6400km = 6,4.10-6(m).

– Chu kỳ quay của một điểm trên xích đạo quanh trục của Trái Đất mà Trái Đất quay quanh trục của nó hết 24 giờ: T = 24h = 24,3600 = 86400 (s).

Vận tốc góc của tàu đối với trục quay của Trái Đất là:

– Chiều dài tàu so với trục quay của Trái đất:

V = ω.R = 7,269.10-5. 6,4.106 = 465 (m/s).

Hy vọng với bài viết chi tiết về Công thức tính chuyển động tròn đều, vận tốc góc, gia tốc dọc, hướng tâm và bài tập Trên đây có thể hữu ích cho bạn. Nếu có góp ý và thắc mắc, hãy để lại bình luận bên dưới bài viết để sydneyowenson.com hỗ trợ, xét duyệt và chúc bạn đọc vui vẻ.