bài giảng vật lý 10 bài 14 lực hướng tâm

VẬT LÝ 10
VẬT LÝ 10
BÀI :14
BÀI :14
Câu 1. Hãy điền từ vào chỗ trống.
Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ
đạo và có trung bình trên
mọi là như nhau.
tròn
tốc độ
cung tròn
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 2. Vectơ gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều có
những đặc điểm gì?
* Luôn hướng vào tâm quỹ đạo.
* Có điểm đặt vào vật chuyển động tròn.
* Có độ lớn không đổi:
Cõu 3. Viết biểu thức định luật II Niu Tơn ?
F
a
m
=
r
r
F ma
=
r
r
=>
2
2

v
a r
r
ω
= =
Tại sao đường ô tô ở những đoạn
cong thường phải làm nghiêng ?
Ý TƯỞNG CỦA NIU-TƠN
Vì sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh Trái Đất?
Việc phóng vệ tinh nhân tạo dựa trên cơ sở khoa học nào?
A
B
C
A
B
C
msn
F
ur
Tiết 23-BÀI 14
Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM
ht
F
uur
O
1. Định nghĩa
Lực (hay hợp lực của các lực) tác
dụng vào một vật chuyển động tròn
đều và gây ra cho vật gia tốc hướng
tâm gọi là lực hướng tâm.

Để gây ra gia tốc
hướng tâm cho
vật ta cần phải có
điều kiện nào?
ht
a
uur
2. Công thức
2
2
ht ht
mv
F ma m r
r
ω
= = =
Khi vật chuyển động
tròn đều thì gia tốc
của chuyển động có
đặc điểm gì?
Hãy nêu định nghĩa của
lực hướng tâm?
Hãy nhắc lại biểu thức
của định luật II Niu-tơn
và biểu thức của gia tốc
hướng tâm?
2
2
ht
F ma

v
a r
r
ω
=
= =
Từ 2 biểu thức trên hãy
suy ra biểu thức của lực
hướng tâm?
-
Đặc điểm: Lực hướng tâm
luôn hướng vào tâm quỹ đạo
Lực hướng tâm
có đặc điểm gì?

Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM
3. Ví dụ
Trái đất chuyển động tròn
đều quanh Mặt Trời thì lực
nào đóng vai trò là lực
hướng tâm?
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất
và Mặt Trời đóng vai trò
là lực hướng tâm
2. Công thức
1. Định nghĩa
Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM
Vệ tinh nhân tạo chuyển
động tròn đều quanh trái đất
Lực nào đóng vai trò là

lực hướng tâm?
3. Ví dụ
2. Công thức
1. Định nghĩa
R
h
a. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và
vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là
lực hướng tâm. (F
ht
= F
hd
)
Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM
2. Hệ thức
1. Định nghĩa
3. Ví dụ
msn
F
r
N
uur
P
ur
msn
F
ur
Lực nào đóng vai trò
là lực hướng tâm?
a. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và

vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là
lực hướng tâm. (F
ht
= F
hd
)
b. Lực ma sát nghỉ giữa vật và
bàn quay đóng vai trò là lực
hướng tâm. (F
ht
= F
msn
)
Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM
2. Hệ thức:
1. Định nghĩa
3. Ví dụ
a. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và
vệ tinh nhân tạo đóng vai trò là
lực hướng tâm. (F
ht
= F
hd
)
b. Lực ma sát nghỉ giữa vật và
bàn quay đóng vai trò là lực
hướng tâm. (F
ht
= F
msn

)
P
r
N
r
F
r
c. Hợp lực của phản lực N và
trọng lực P khi xe qua đường
cong đóng vai trò là lực hướng
tâm.(F
ht
= P + N)
Tại sao ở những
đoạn đường cong
mặt đường phải làm
nghiêng?
P
r
N
r
F
r
F
r
N
r
P
r
Khi xe chuyển động trên

mặt đường nghiêng lực
nào đóng vai trò là lực
hướng tâm?
R
h
Vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh trái đất
R
h
Lực nào đã giữ cho vật chuyển
động tròn là lực hướng tâm
lực hướng tâm có phải
là loại lực mới xuất hiện
không
Không mà chỉ là
một trong số các
lực đã học.
-
Chú ý: Lực hướng tâm không phải là một loại lực mới,
mà chỉ là một trong số các lực đã học. Vì nó gây ra
gia tốc hướng tâm nên được gọi là lực hướng tâm.
1. Định nghĩa:
3. Ví dụ:
Bài 11: LỰC HƯỚNG TÂM
Nếu bàn quay nhanh dần
lên thì vật còn nằm trên
bàn nữa hay không? Vì
sao?
Vật trượt trên bàn ra xa tâm
quay. Vì độ lớn của lực ma sát
nghỉ nhỏ hơn độ lớn của lực

hướng tâm. Chuyển động này
được gọi là chuyển động ly tâm
*Điều kiện để vật chuyển
động li tâm
rm
r
mv
F
msn
2
2
(max)
ω
=<
2. Công thức
1. Định nghĩa
3. Ví dụ
Bài 11: LỰC HƯỚNG TÂM
* Ứng dụng
Máy vắt li tâm.
*Điều kiện để vật chuyển
động li tâm
rm
r
mv
F
msn
2
2
(max)

ω
=<
2. Công thức
1. Định nghĩa
3. Ví dụ
Bài 11: LỰC HƯỚNG TÂM
Hạn chế
tốc độ
Xe qua chỗ rẽ mà chạy nhanh
quá sẽ bị trượt li tâm dễ gây tai
nạn.
* Cần tránh
Để tránh trượt li tâm
nên giảm tốc độ khi đi
qua đường cong.
* Ứng dụng
Máy vắt li tâm.
*Điều kiện để vật chuyển
động li tâm
rm
r
mv
F
msn
2
2
(max)
ω
=<
2. Công thức

* khi đi qua những đoạn đường cong cần chú ý.
1. Tốc độ càng cao càng nguy hiểm
3. Xe càng chất nặng, xếp cao càng nguy hiểm
2. Bán kính cong của đoạn đường càng nhỏ càng bất lợi
4. Chiều rộng đế càng hẹp xe càng dễ đổ
HÌNH ẢNH VỀ NHỮNG MẶT ĐƯỜNG CONG ĐƯỢC
LÀM NGHIÊNG TRONG THỰC TẾ.
Tại sao? khi xây dựng cầu, bao giờ người ta cũng
thiết kế cho cầu vồng lên?
Để giảm áp lực lên mặt cầu
3/ Việc phóng vệ tinh nhân tạo của trái đất dựa trên
cơ sở khoa học nào ?
* Chuyển động tròn đều và lực hướng tâm .
*Định luật vạn vật hấp dẫn .
CÂU HỎI
CỦNG CỐ
Lực hướng tâm
Câu 1: Định nghĩa lực hướng tâm
Lực (hợp lực) tác dụng vào một
vật chuyển động tròn đều và gây
ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi
là lực hướng tâm
Câu 2 Viết biểu thức tính lực
hướng tâm
2
2
ht ht
mv
F ma m r
r

ω
= = =
Câu 3: Lực hướng tâm có phải là một
loại lực mới như lực hấp dẫn hay không?
Chuyển động li tâm
Câu 4: Thế nào là chuyển động li
tâm
Chuyển động li tâm là chuyển động
lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo
phương tiếp tuyến với quỹ đạo của
vật
Câu 5: Nêu ứng dụng của chuyển
động li tâm
Giảm tốc độ xe khi đi qua đường
cong
Câu 6: Để tránh trượt li tâm khi
lái xe qua đường cong ta làm
như thế nào
Máy vắt li tâm
Lực hướng tâm không phải là một loại lực
mới như lực hấp dẫn, lực hướng tâm có
thể là một lực hoặc hợp lực của các lực
chúng ta đã học
Câu 3. Biểu thức nào sau đây cho phép tính độ
lớn của lực hướng tâm:
A. F = mg B. F = mω
2
r
C. F = k.|Δl| D. F = μ.N
Câu 1. Lực nào sau đây có thể là lực hướng tâm?

A. Lực ma sát C. Lực đàn hồi
B. Lực hấp dẫn D. Cả ba lực trên
CỦNG CỐ
Câu 4. Một vệ tinh có khối lượng
m= 600kg đang bay trên quỹ
đạo tròn quanh Trái Đất ở độ
cao bằng bán kính Trái Đất
(h = R). Biết R = 6400 km và tốc
độ dài của vệ tinh v=5600m/s.
Tính độ lớn lực hấp dẫn tác
dụng lên vệ tinh.
A. 1740 N B. 1470 N
C. 2940 N D. 2490 N
R
mv
r
mv
F
2
22
==
Bài giải
Tóm tắt
m = 600kg ;
h = R =6400km = 64.10
5
m
v = 5600m/s => F
hd
= ?

R
h
r
Lực hấp dẫn giữa
Trái Đất và vệ tinh
đóng vai trò là lực
hướng tâm:
NF 1470
6400000.2
)5600(600
2
==
VẬN DỤNG
Tìm vận tốc của vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều
quanh Trái Đất? (Biết vệ tinh nhân tạo được phóng ở gần mặt
đất và lấy g = 9,8 m/s
2
, bán kính Trái Đất R = 6,4.10
6
m).
VẬN DỤNG
Tóm tắt:
h << R
g = 9,8 m/s
2
R = 6,4.10
6
m
Tìm:
v = ?

Giải:
Khi vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất,
lực hấp dẫn của Trái Đất đóng vai trò là lực
hướng tâm
2
2
( )
hd ht
GmM mv
F F
R h R h
= ⇔ =
+ +
GM
v
R h
⇒ =
+
GM
v
R
⇒ =
Vì vệ tinh nhân tạo được phóng ở gần mặt đất nên
h << R
Mà:
2
GM
g
R
=

6
9,8.6,4.10
7919,6( / ) 7,9 /
v gR
m h m s
⇒ = =
= ≈
Đây là vận tốc vũ trụ cấp I
Nhiệm vụ học tập ở nhà
- Làm các bài tập 4;5;6;7 tr82-83 và SBT .
-
Đọc mục em có biết sgk tr83?
-
Ôn lại các công thức của chuyển động thẳng biến
đổi đều và chuyển động rơi tự do; Định luật II
Niutơn, hệ tọa độ
-
Đọc trước bài 15: (bài toán về chuyển động ném
ngang)
BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY LÀ HẾT
TRÂN TRỌNG CẢM ƠN QUÍ THẦY
CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH