Giải Lý 10 Bài 20: Động học của chuyển động tròn CTST
Giải Lý 10 Bài 20 CTST
Giải Lý 10 Bài 20: Động học của chuyển động tròn CTST được VnDoc.com sưu tầm và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé.
Mở đầu trang 126 SGK Lý 10 CTST
Quỹ đạo của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất (Hình 20.1) có hình dạng gì? Tốc độ chuyển động của vệ tinh có phụ thuộc độ cao của vệ tinh đối với Trái Đất hay không?
Lời giải:
Quỹ đạo của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất (Hình 20.1) có dạng hình tròn.
Tốc độ chuyển động của vệ tinh có phụ thuộc độ cao của vệ tinh đối với Trái Đất.
1. Định nghĩa radian. Số đo cung tròn theo góc
Định nghĩa radian
Câu hỏi 1 trang 126 SGK Lý 10 CTST
Khi cánh quạt quay, mọi điểm trên cánh quạt đều quét một cung tròn (Hình 20.2). Ta có thể tính trực tiếp chiều dài cung tròn này nếu biết được góc quét bởi cánh quạt không?
Lời giải:
Khi cánh quạt quay mọi điểm trên cánh quạt đều quét một cung tròn. Và ta có thể tính trực tiếp chiều dài cung tròn này nếu biết được góc quét bởi cánh quạt.
Câu hỏi 2 trang 127 SGK Lý 10 CTST
Nêu công thức tính chiều dài cung tròn s mà các em đã được học. Trong công thức này, đơn vị của góc là gì? Hãy đề xuất công thức tính chiều dài cung tròn trực tiếp và đơn giản hơn.
Lời giải:
Công thức tính chiều dài cung tròn s đã được học là: s = 
- Trong công thức trên, α được tính theo đơn vị là độ.
- Công thức tính chiều dài đơn giản hơn: s = α.R; trong đó α có đơn vị là rad.
Với α° = αrad..
Luyện tập trang 127 SGK Lý 10 CTST
Hãy xác định số đo một số góc đặc biệt theo radian
Lời giải:
Mối liên hệ giữa cung tròn và góc
Câu hỏi 3 trang 127 SGK Lý 10 CTST
Khi cánh quạt trần quay một góc α, điểm A trên cánh quạt đi quãng đường s dài bằng bao nhiêu (Hình 20.6).
Lời giải:
Điểm A trên cánh quạt đi quãng đường s dài: s = α rad . R = α°.
Câu hỏi 4 trang 127 SGK Lý 10 CTST
Ta cần lưu ý gì khi sử dụng công thức (20.2) để tính độ lớn của một góc chắn cung tròn có chiều dài s.
Lời giải:
Lưu ý khi sử dụng công thức (20.2): đơn vị của góc chắn cung tròn là rad.
2. Tốc độ trong chuyển động tròn
Chuyển động tròn
Tốc độ góc trong chuyển động tròn
Câu hỏi 5 trang 128 SGK Lý 10 CTST
Em đứng yên trên mặt đất. Vì Trái Đất tự quay quanh trục của nó nên em cũng chuyển động theo. Tốc độ chuyển động của em phụ thuộc những yếu tố nào?
Lời giải:
Tốc độ chuyển động của em phụ thuộc vào nơi em đứng (R) và tốc độ góc (góc quay được bởi bán kính trong một đơn vị thời gian).
Vận dụng tốc độ góc
Luyện tập trang 129 SGK Lý 10 CTST
Các vệ tinh của hệ thống GPS (hệ thống định vị toàn cầu) (Hình 20.9) quay một vòng quanh Trái Đất sau thời gian 12 giờ (gọi là chu kì). Hãy xác định tốc độ góc của các vệ tinh này.
Lời giải:
Tốc độ góc của các vệ tinh:
ω = = = 1,45.10−4 rad/s
Vận tốc trong chuyển động tròn
Câu hỏi 6 trang 129 SGK Lý 10 CTST
Quan sát Hình 20.10, giải thích tại sao ta thấy phần cánh quạt ở gần trục quay rõ hơn phần ở xa trục quay? Biết rằng khi vật chuyển động cành nhanh, mắt ta sẽ càng khó để quan sát.
Lời giải:
Mặc dù tốc độ góc của mọi điểm trên chiếc cánh quạt đó là như nhau nhưng tốc độ lại khác nhau. Điểm nằm phía trong sẽ có tốc độ nhỏ hơn điểm nằm bên ngoài cùng của cánh quạt, do có R nhỏ hơn (v = ω.R).
Do tốc độ của điểm ngoài cùng lớn hơn nên ta sẽ thấy hiện tượng phần cánh quạt ở trục quay nhìn rõ hơn phần xa trục quay.
3. Gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều
Gia tốc hướng tâm
Câu hỏi 7 trang 129 SGK Lý 10 CTST
Trong chuyển động tròn đều, tốc độ của vật là không đổi. Vậy, chuyển động tròn đều có gia tốc không?
Lời giải:
Trong chuyển động tròn đều, tuy vận tốc có độ lớn không đổi nhưng lại có phương luôn thay đổi. Vì vậy, chuyển động tròn đều có gia tốc.
Vận dụng gia tốc hướng tâm
Vận dụng trang 130 SGK Lý 10 CTST
Hãy suy ra gia tốc hướng tâm của một điểm ở chính giữa một nan hoa xe đạp trong ví dụ trên. Từ đó, có thể suy ra điều gì?
Lời giải:
Gia tốc hướng tâm của một điểm ở chính giữa một nan hoa xe đạp là:
aht = ω2. = (7.2π)2 . ≈ 300,77 m/s2
Suy ra càng về gần tâm quỹ đạo, gia tốc hướng tâm càng nhỏ.
Bài tập 1 trang 130 SGK Lý 10 CTST
Em hãy điền vào chỗ trống ở bảng dưới đây:
Lời giải:
Bài tập 2 trang 130 SGK Lý 10 CTST
Tìm chiều dài của một cung tròn của đường tròn có bán kính 1,2 m, được chắn bởi góc 200o.
Lời giải:
200° =
Chiều dài cung tròn là: s = α.R = .1,2 ≈ 4,2 m
Bài tập 3 trang 130 SGK Lý 10 CTST
Trong hệ thống GPS (hệ thống định vị toàn cầu), mỗi vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất được hai vòng trong một ngày, có độ cao khoảng 20200 km so với mặt đất. Tính tốc độ và gia tốc hướng tâm của mỗi vệ tinh. Cho bán kính của Trái Đất bằng 6400 km.
Lời giải:
Mỗi vệ tinh quay xung quanh Trái Đất được 2 vòng/ ngày ⇒T = 43200s
Tốc độ góc của vệ tinh:
ω = = = 1,45.10−4 rad/s
Gia tốc hướng tâm của vệ tinh:
aht = ω2.R = (1,45.10−4)2 . (6400 + 20200).103 = 0,56 m/s2
Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Giải Lý 10 Bài 20: Động học của chuyển động tròn CTST. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc có thêm tài liệu để học tập tốt hơn môn Vật lý 10 CTST. Mời các bạn cùng tham khảo thêm tài liệu học tập môn Toán 10 CTST...
