Công thức gia tốc hướng tâm - Vật lý 10

Bài viết về công thức gia tốc hướng tâm sẽ giúp cho các bạn học sinh có được kế hoạch ôn tập hiệu quả cho các bài thi môn Vật Lí 10. Bài viết này bao gồm 4 phần: Định nghĩa, công thức, một số kiến thức mở rộng cũng như bài tập áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp cho các bạn học sinh dễ học, dễ nhớ. Hãy cùng theo dõi bài viết sau của Dự báo thời tiết hôm nay nhé

Khái niệm gia tốc hướng tâm

Chuyển động tròn đều là chuyển động bao gồm các đặc điểm sau:

• Quỹ đạo chuyển động là một đường tròn
• Tốc độ trung bình của chuyển động trên mọi cung tròn là như nhau

Trong một chuyển động tròn đều, tuy vận tốc có độ lớn không đổi nhưng hướng luôn luôn thay đổi, nên chuyển động này sẽ có gia tốc. Gia tốc trong một chuyển động tròn đều sẽ luôn hướng vào tâm nên gọi là gia tốc hướng tâm.

Công thức gia tốc hướng tâm lớp 10

Cách tính gia tốc

Công thức tính gia tốc hướng tâm là: aht = v²/r = r.ω²

Trong đó:

• v là tốc độ dài (m/s)
• ω là tốc độ góc (rad/s)
• r là bán kính đường tròn (m)

Từ công thức tính gia tốc hướng tâm, chúng ta sẽ tính ra được công thức tính tốc độ góc ω nếu biết độ lớn của gia tốc hướng tâm.

Một số kiến thức mở rộng

Vectơ của vận tốc trong một chuyển động tròn đều luôn có:

• Phương tiếp tuyến với đường tròn của quỹ đạo.
• Độ lớn (tốc độ dài):

Tốc độ góc trong chuyển động tròn là đại lượng được đo bằng góc mà bán kính OM có thể quét được Δα trong một đơn vị thời gian Δt. Tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là một đại lượng không thay đổi

Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc: v = r.ω

Chu kì của một chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được 1 vòng.

Tần số chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong vòng 1s. Đơn vị vòng/s hoặc héc (Hz).

Bài tập công thức gia tốc hướng tâm

Bài tập công thức hướng tâm

Bài 1: Một xe máy chuyển động thẳng đều với v = 46 km/h. Bán kính của lốp xe là 60cm. Tính tốc độ góc và gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp xe máy.

Đáp án

Vận tốc của xe máy chính là tốc độ dài của một điểm trên lốp xe:

• V = 10 m/s
• Tốc độ góc là:

ω = v/r = 16 rad/s

• Gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp xe là:

Aht = v2/r = 160 m/s2

Bài 2: Một vệ tinh nhân tạo có quỹ đạo là một đường tròn cách mặt đất 500km, quay xung quanh trái đất 1 vòng hết 80p. Sử dụng công thức gia tốc hướng tâm để tính Gia tốc hướng tâm của vệ tinh, biết Rtđ = 6497 km.

Đáp án

• T = 80p = 4800s
• ω = 2πT = 30144 rad/s
• Ta có: Aht = v2/r = (R + r). ω 2 = 6,26 m/s2

Bài 3: Một chiếc xe tập đi cho trẻ em chuyển động tròn đều với v = 81 km/h. Bán kính của lốp xe là 42 m. Tính gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp xe?

Đáp án

• Vận tốc xe cũng là tốc độ dài của một điểm trên lốp xe v = 20 m/s
• Gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp xe tròn là:
• aht = v2/r = 8,8 m/s2

Xem thêm: Công thức lực ma sát trượt - Vật lý lớp 10

Hy vọng bài viết của chúng tôi sẽ giúp bạn đọc hiểu và dễ dàng giải những bài tập liên quan đến công thức gia tốc hướng tâm tốt nhất. Hãy theo dõi tiếp những bài viết tiếp theo của chúng tôi để có thêm nhiều kiến thức giáo dục hữu ích bạn nhé