Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn.
Chuyển động tròn đều là chuyển động tròn và tốc độ trung bình trên những cung tròn là bằng nhau.
Tốc độ trung bình của chuyển động tròn là đại lượng đo bằng thương số giữa độ dài cung tròn mà vật đi được và thời gian đi hết cung tròn đó.
vtb = Δs / Δt
v = Δs / Δt
Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài của vật có độ lớn không đổi.
Véc tơ vận tốc trong chuyển động tròn đều
Véc tơ vận tốc trong chuyển động tròn – đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo. Trong chuyển động tròn – đều véc tơ vận tốc có phương luôn luôn thay đổi.
Tần số góc, chu kì, tần số
Tần số góc
Tốc độ góc: Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính quay quét được trong một đơn vị thời gian.
w = Δα / Δt
- Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi.
- Đơn vị tốc độ góc là rad/s
Chu kì T
Chu kì: Chu kì T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng.
- Liên hệ giữa tốc độ góc và chu kì:
T = 2π / w
- Đơn vị chu kì là giây [s]
Tần số f
Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây.
- Liên hệ giữa chu kì và tần số:
f = 1 / T
- Đơn vị tần số là vòng trên giây [vòng/s] hoặc héc [Hz]
Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc
v = r.w
Trong đó:
- r – là bán kính đường tròn [m]
- v – tốc độ dài [m/s]
- w – Tần số góc [rad/s]
Gia tốc hướng tâm
Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều
Trong chuyển động tròn đều, tuy vận tốc có độ lớn không đổi, nhưng có hướng luôn thay đổi, nên chuyển động này có gia tốc. Gia tốc trong chuyển động tròn – đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm.
Độ lớn của gia tốc hướng tâm
aht = v² / r = w².r
Tìm hiểu thêm: Lực hướng tâm – f hướng tâm
Dạng bài tập chuyển động tròn đều
Vận dụng các công thức trong chuyển động tròn – đều
Cách giải:
- Công thức chu kì: T = 2π / w
- Công thức tần số: f = 1 / T
- Công thức gia tốc hướng tâm: aht = v² / r = w².r
- Công thức liên hệ giữa tốc độ dài, tốc độ góc: v = r.w
Ví dụ giải bài tập chuyển động tròn đều
Bài 1
Xe đạp của 1 vận động viên chuyển động thẳng đều với v = 36km/h. Biết bán kính của lốp bánh xe đạp là 32,5cm. Tính tốc độ góc và gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp bánh xe.
Hướng dẫn giải:
- Vận tốc xe đạp cũng là tốc độ dài của một điểm trên lốp xe: v = 10 m/s
- Tốc độ góc: w = v / R = 30,7 rad/s
- Gia tốc hướng tâm: a = v² / R = 307,7 m/s²
Bài 2
Một vật điểm chuyển động trên đường tròn bán kính 15cm với tần số không đổi 5 vòng/s. Tính chu kì, tần số góc, tốc độ dài.
Hướng dẫn giải:
- Chu kì T = 1 / f = 1/5 = 0,2 s
- Tần số góc w = 2π / T = 2π / 0,2 = 10π rad/s
- Tốc độ dài v = r.w = 0,15.10π = 1,5π m/s
Kiến thức tham khảo
Kiến thức liên quan: Chuyển động thẳng đều Chuyển động thẳng biến đổi đều
Kiến thức liên quan: Vật rơi tự do từ độ cao H
Bài viết liên quan: Định luật bảo toàn khối lượng + năng lượng + cơ năng + động lượng
Bài viết liên quan: Kiến thức tổng hợp về Công và Công suất!
Bài viết liên quan: Định luật Newton
Bài viết liên quan: Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton
Bài viết tham khảo: Định luật Kirchhoff 1 + 2
Bài viết tham khảo: Định luật Ohm
Chuyên mục tham khảo: Vật lý học
Nếu các bạn có bất cứ thắc mắc vui lòng comment phía dưới hoặc Liên hệ chúng tôi!
Chúng tôi luôn sẵn sàng đem lại những giá trị tốt đẹp cho cộng đồng!
Youtobe Facebook Twitter
Những câu hỏi liên quan
Các công thức liên hệ giữa vận tốc dài với vận tốc góc, và gia tốc hướng tâm với tốc độ dài của chất điểm chuyển động tròn đều là:
Các công thức liên hệ giữa vận tốc dài với vận tốc góc, và gia tốc hướng tâm với tốc độ dài của chất điểm chuyển động tròn đều là:
A. v = ω r , α h t = v 2 r
B. v = ω r , α h t = v 2 r
C. v = ω r , α h t = v 2 r
D. v = ω r , α h t = v r
Chỉ ra cặp công thức đúng, liên hệ giữa tốc độ góc w với tốc độ dài v và với gia tốc hướng tâm của chất điểm chuyển động tròn đều.
Chỉ ra cặp công thức đúng, liên hệ giữa tốc độ góc w với tốc độ dài v và với gia tốc hướng tâm a h t của chất điểm chuyển động tròn đều.
A. v = ω r và a h t = v 2 r .
B. v = ω / r và a h t = v 2 / r .
C. v = ω r và a h t = v 2 / r .
D. v = ω / r và a h t = v 2 / r .
Các công thức liên hệ giữa tốc độ góc với tốc độ dài và giữa tốc độ hướng tâm với tốc độ dài của chất điểm chuyển động tròn đều là:
A. v = ω r , a h t = v 2 r .
B. v = ω r , a h t = v 2 r .
C. v = ω r , a h t = v 2 r .
D. v = ω r , a h t = v 2 r .
Chỉ ra cặp công thức đúng, liên hệ giữa tốc độ góc với tốc độ dài và giữa gia tốc hướng tâm với tốc độ dài của chất điểm chuyển động tròn đều.
A. v = ω r; a h t = v 2 r B. v = ω r ; a h t = v 2 r
C. v = ω r; a h t = v 2 r D. v = v = ω r ; a h t = v 2 r
Một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính R, tốc độ dài là v, tốc độ góc là ω. Gia tốc hướng tâm aht có biểu thức:
A. a h t = v 2 R
B. a h t = R v 2
C. a h t = ω R 2
D. a h t = ω 2 v
Công thức liên hệ giữa gia tốc hướng tâm với tần số f trong chuyển động tròn đều là
A. a h t = 4 π 2 f 2 r
B. a h t = r f 2 4 π 2
C. a h t = 4 π 2 f 2 r
D. a h t = r 4 π 2 f 2