Content text Chu de 1 DONG HOC CUA CHUYEN DONG TRON DEU - HS.docx
CHUYỂN ĐỘNG TRÒN – CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I Chuyển động tròn, chuyển động tròn đều: Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn. Trong chuyển động tròn để xác định vị trí của vật người ta: + Dựa vào quãng đường s (độ dài cung tròn) vật đã đi. + Dựa vào độ dịch chuyển góc θ tính từ vị trí ban đầu. Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn và tốc độ không đổi theo thời gian. Khái niệm về đơn vị góc: Xét một vật chuyển động tròn từ A đến B trong khoảng thời gian t. Khi đó: + Độ dài cung AB chính là quãng đường s vật đã đi được. + Góc ở tâm θ chắn cung AB chính là độ dịch chuyển góc của vật với s rad rq * Chuyển đổi giữa đợn vị độ và đơn vị rađian 180rad 180 1rad. =rad 180 p qp pq Số đo theo độ 0 30 45 60 90 135 360 Số đo theo Radian 0 6 4 3 2 3 4 2 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU II Tốc độ: Công thức tính tốc độ trong chuyển động tròn đều s vhang so t Khi quan sát chuyển động của một kim đồng hồ, ta thấy: + Tốc độ của các điểm trên kim là khác nhau, càng về phía đầu kim tốc độ càng lớn. + Mọi điểm trên kim đều có độ dịch chuyển góc giống nhau trong cùng khoảng thời gian. Tốc độ góc: Tốc độ góc là đại lượng đặc trưng cho sự quay nhanh hay chậm quanh tâm O của bán kính nối chất điểm M với tâm O của đường tròn quỹ đạo. Kí hiệu là ω. Đơn vị là rad/s. ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU Chủ đề 01 Chương V CHUYỂN ĐỘNG TRÒN
Vì bán kính OM quay càng nhanh thì chất điểm M chuyển động càng nhanh → nó cũng đặc trưng cho sự quay nhanh hay chậm của chuyển động tròn đều. g tù oác hñoä g ioùc = ñoä dòch chuyeån oc tôø gian dòch chuye ån = t Tốc độ góc của kim đồng hồ + Kim giây s 2ππ ω = = rad/s 6030 (kim giây quay 1 vòng mất hết 1 phút = 60 s). + Kim phút ph 2ππ ω = = rad/s 36001800 (kim phút quay 1 vòng mất hết 1 giờ = 60 phút = 3600 s). + Kim giờ 4 h 2π ω1,45.10rad/s 12.3600 (kim giờ quay 1 vòng mất hết 12 giờ = 12.3600 s). Tốc độ góc ω của chuyển động tròn đều không thay đổi. Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc vrw Chu kì: Chu kì T của chuyển động tròn đều là thời gian chất điểm đi được một vòng, có đơn vị là giây. Nếu trong khoảng thời gian ∆t vật quay được n vòng thì Δt T n Nếu trong khoảng thời gian t vật quay được n vòng thì ΔtnT Một số chu kì thường gặp: + Kim giây sT = 1 phut = 60 s + Kim phút phT= 1 h = 60 phut = 3600 s + Kim giờ hT= 12 h = 12.3600 s + Chu kì quay của Trái Đất xung quanh trục là T = 24 h = 86400 s. + Trái Đất quay quanh Mặt Trời là ÐTT365 (ngày – đêm). + Trái Đất quay quanh trục của nó là ÐT1 (ngày – đêm). Tần số: Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng chất điểm đi được trong 1 giây, có đơn vị là Hz hoặc vòng/s. Công thức tính tần số 1n f TΔt Các công thức liên hệ: Mối liên hệ giữa chu kì, tần số, tần số góc 2 2πf T 12 T f 1 f T2 p w p w w p
Mối liên hệ giữa v, ω, T, f 2 vrωr2πfr T p VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU III Vector vận tốc v→ của một vật chuyển động tròn đều có: + Phương tiếp tuyến với quỹ đạo (đường tròn). + Chiều theo chiều chuyển động (luôn thay đổi). + Độ lớn gọi là tốc độ (hay tốc độ dài) và không đổi. Trong chuyển động tròn đều, độ lớn vận tốc không đổi nhưng hướng luôn thay đổi. vN vMM N
BÀI TẬP MẪU PHÂN DẠNG Câu 1: [KNTT] Tính quãng đường đi được khi vật chuyển động tròn có độ dịch chuyển góc 1 rad, biết bán kính đường tròn là 2 m. Câu 2: [KNTT] Xét chuyển động của kim giờ đồng hồ. Tìm độ dịch chuyển góc của nó (theo độ và radian): a. Trong mỗi giờ. b. Trong khoảng thời gian từ 12h đến 15h30. Câu 3: [CTST] Điền vào chỗ trống của bảng dưới đây các độ lớn của các góc theo độ hoặc radian (rad): Độ 30 0 60 0 90 0 Rad 0 4 2 Câu 4: [CTST] Một mô tơ điện quay quanh trục với tốc độ 3600 vòng/phút. Tốc độ góc của mô tơ này bằng bao nhiêu? Câu 5: [KNTT] Roto trong một tổ máy của nhà máy thủy điện Hòa Bình quay 125 vòng mỗi phút. Hãy tính tốc độ góc của roto này theo đơn vị rad/s. Câu 6: [KNTT] Một cánh quạt có tốc độ quay 3000 vòng/phút. Tính chu kì quay của nó. Câu 7: [KNTT] Xét một điểm nằm trên đường xích đạo trong chuyển động tự quay của Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất tại xích đạo là 6400 km. Hãy tính a. Chu kì chuyển động của điểm đó. b. Tốc độ và tốc độ góc của điểm đó. Câu 8: [KNTT] Biết chiều dài kim phút và kim giây của một chiếc đồng hồ lần lượt là 4 cm và 5 cm. Hãy tính a. Tỉ số chu kì quay của hai kim. b. Tỉ số tốc độ của đầu kim phút và đầu kim giây. Câu 9: [KNTT] Một đồng hồ có kim giờ dài 3 cm, kim phút dài 4 cm. Tính tỉ số giữa tốc độ của hai đầu kim. Câu 10: [KNTT] Hai vật A và B chuyển động tròn đều lần lượt trên hai đường tròn có bán kính khác nhau với 12R3R, nhưng có cùng chu kì. Nếu vật A chuyển động với tốc độ 15 m/s thì tốc độ của vật B là bao nhiêu? Câu 11: [KNTT] Hai vật A và B chuyển động tròn đều trên hai đường tròn tiếp xúc nhau. Chu kì của A là 6 s, còn chu kì của B là 3 s. Biết rằng tại thời điểm ban đầu chúng xuất phát cùng một lúc từ điểm tiếp xúc của hai đường tròn và chuyển động ngược chiều nhau. Tính khoảng thời gian ngắn nhất để hai vật gặp nhau. Câu 12: [CTST] Một trái bóng được buộc vào một sợi dây và quay tròn đều trong mặt phẳng ngang như hình. Trái bóng quay một vòng trong 1 s với tốc độ 0,5 m/s. Tính bán kính quỹ đạo và chiều dài L của sợi dây, biết góc hợp bởi dây và phương thẳng đứng bằng 30°.