Bài 21. Hệ quy chiếu có gia tốc. Lực quán tính

1.Nhắc lại khái niệm về hệ quy chiếu quán tính?

2. Để giải các bài toán trong hệ quy chiếu quán
tính ta có thể áp dụng được những định luật
nào?



Baøi 21


I) HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC
Ví dụ 1:
Có lực nào tác dụng lên người không?
Điều này có khác lạ gì so với kiến thức ta đã học?

Ví dụ 1:
* Nhận xét: Những hành khách này không bị vật
nào tác dụng mà lại chuyển động có gia tốc (so với
xe)


I. HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC
Quan sát hòn bị đặt trên xe lăn: Tim các lực tác dụng lên
hòn bi khi nó đứng yên?


N

s


P
M


N


I. HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC
Khi xe lăn chuyển động với gia tốc a so với bàn, nếu bỏ qua ma
sát thì hòn bi có chuyển động không? 

N

s


P
Đối với bàn
Đối với xe

hòn bi đứng yên

M

hòn bi chuyển động về phía sau.

Vậy trong hệ quy chiếu gắn với xe, các định luật Niutơn có
còn được nghiệm đúng nữa không?

Vậy trong hệ quy chiếu gắn với xe, các định luật Niutơn ko
còn nghiệm đúng


 CÓ GIA TỐC
I) HỆ QUY CHIẾU
N
s


P
M

Ví dụ 2

* Nhận xét : - Hệ quy chiếu quán tính (gắn với mặt bàn): Hòn bi đứng
yên

P+ N= 0

+ Hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc (gắn với xe) P + N = 0
+ Theo phương ngang không có lực nào tác dụng lên hòn bi nhưng
hòn bi vẫn chuyển động từ A về B với gia tốc
a = - a’
B

F

a’

A

a

a

M

a


I) HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC
Kết luận
Trong một hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ quy chiếu
quán tính, các định luật NiuTơn không được nghiệm đúng nữa. Ta gọi
hệ đó là hệ quy chiếu phi quán tính
Nhớ :
Hệ quy chíêu gắn với mặt đất (xem là đứng yên) hoặc hệ quy
chiếu gắn với vật chuyển động thẳng đều gọi là hệ quy chiếu quán
tính.
Hệ quy chiếu gắn trên vật chuyển động có gia tốc gọi là hệ quy
chiếu phi quán tính.


II) LỰC QUÁN TÍNH
1* Khái niệm: Trong một hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc
a
so với hệ quy chiếu quán tính,
Các hiện tượng cơ học xảy ra giống như mỗi vật có khối lượng m,
chịu thêm tác dụng của một lực bằng - ma Lực này gọi là lực

quán tính
2*Biểu thức:
Fqt: Lực quán tính
F = - ma
qt

a : Gia tốc
Dấu – chỉ Lực quán tính ngược chiều với gia tốc
Độ lớn:

Fqt = ma


II) LỰC QUÁN TÍNH

r
Fqt

r
N

B

A

r
a

u
r

P
M
* Đặc điểm của lực quán tính
- Điểm đặt: Đặt vào vật
- Phương: cùng phương với gia tốc của hệ quy chiếu
-Chiều: Ngược chiều với gia tốc của hệ quy chiếu
-Lực quán tính xuất hiện do tính chất của hệ quy chiếu nên
không có phản lực


III. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1: Dùng dây treo một quả cầu lên đầu một cái cọc trên xe lăn , xe
chuyển động với gia tốc a không đổi . Hãy xác định lực góc
lệch của dây so với phương thẳng đứng và căng dây
Trong hệ quy chiếu gắn với đất
vật chuyển động với gia tốc a
hướng về phía trước

T

Fqt

Trong hệ quy chiếu gắn với xe
vật đứng yên nghĩa là hợp lực tác
dụng lên vật phải bằng 0

m.a

P

a

Các lực tác dụng lên vật :
P

T

Fqt

Điều kiện cân bằng:

⇒ tanα =
P + T + Fqt =

0

T=

a
g

P
cosα


III. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 2:
2 Một vật khối lượng m =2kg móc vào một lực
kế treo trong buồng thang máy. Hãy tìm số chỉ của
lực kế trong các trường hợp:

a. Thang máy chuyển động đều.
b. Thang máy chuyển động với gia tốc a=2,2 m/s2
hướng lên trên.
c. Thang máy chuyển động với gia tốc a=2,2 m/s2
hướng xuống dưới.
d. Thang máy rơi tự do với gia tốc a=g
Hướng dẫn:

Xét vật treo vào lò xo hệ quy chiếu gắn với thang máy


Lời giải:
a.Thang máy chuyển động đều : hqc quán tinh

F

Thang máy chuyển động đều a = 0 ⇒ Fqt= 0
có 2 lực tác dụng lên m và :

F + P =ma = 0

⇒ F = P = m.g = 2.9,8 = 19,6 N
b.Thang máy chuyển động với gia tốc a hướng lên:
hqc phi quán tinh

Fqt
P

Ngoài 2 lực P và F vật còn chịu thêm lực quán tính Fqt hướng xuống
M cân bằng có 3 lực tác dụng P,F, Fqt

F + P + Fqt = ma = 0
F = P + Fqt = mg + ma
c.Thang máy chuyển động với gia tốc a hướng xuống:
hqc phi quán tinh


c.Thang máy chuyển động với gia tốc a hướng xuống: hqc phi quán
tinh
Ngoài 2 lực P và F vật còn chịu thêm lực quán tính Fqt hướng lên
M cân bằng có 3 lực tác dụng P,F, Fqt
F + P + Fqt = ma = 0
F = P - Fqt = mg - ma
d.Thang máy chuyển động rơi tự do a =g hướng xuống: hqc phi
quán tinh
lực quán tính Fqt hướng lên
F = P - Fqt = mg – mg = 0