Bài 14. Lực hướng tâm

Vật Lí 10
Lực hướng tâm
Lực li tâm

Tổ 5


I – LỰC HƯỚNG TÂM

Khái niệm: 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.
Công thức:


Ví dụ:

1. Lực hấp dẫn giữa Trái
Đất và vệ tinh nhân tạo
đóng vai trò lực hướng
tâm. Lực này gây ra cho
vệ tinh gia tốc hướng
tâm, giữ cho nó chuyển
động tròn đều quanh Trái
Đất.


Ví dụ:

2. Lực kéo của tay

người tác dụng lên
quả tạ làm cho nó
chuyển
đều.

động

tròn


Ví dụ:

3. Lực đẩy của chuột
lang làm cho vòng
bánh xe chuyển động
tròn đều.


MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ LỰC HƯỚNG TÂM

Đua ngựa

Vệ tinh


MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ LỰC HƯỚNG TÂM


Ứng dụng:

Yo yo - một ứng
dụng thú vị của lực
hướng tâm


BÀI TẬP LỰC HƯỚNG TÂM

Phương pháp giải:

- Chọn hệ qui chiếu.
- Vẽ các lực tác dụng vào vật (xem vật là chất điểm).
- Vận dụng định luật II Niutơn:
- Chiếu (1) xuống hai trục tọa độ (trục Ox // với phương chuyển động), ta được
hệ hai phương trình:

- Giải hệ phương trình trên và suy ra kết quả.


BÀI TẬP VÍ DỤ:

Một ôtô có khối lượng m = 1200 kg (coi là chất điểm), chuyển động với
vận tốc 36 km/h trên chiếc cầu vồng lên coi như cung tròn có bán kính
r = 50 cm.

a) Tính áp lực của ôtô vào mặt cầu tại điểm cao nhất.
b) Nếu cầu võng xuống (các số liệu vẫn giữ như trên) thí áp lực của ôtô
vào mặt cầu tại điểm thấp nhất là bao nhiêu ? So sánh hai đáp số và
nhận xét.

Tóm tắt:
m = 1200 kg
v = 36 km/h = 10 m/s
r = 50 m
g = 10 m/s2
N = ? (N)


BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM


Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được nâng lên một bên. Việc làm này
nhằm mục đích nào kể sau đây?

a) Giới hạn vận tốc của xe
b) Tạo lực hướng tâm
c) Tăng lực ma sát
d) Cho nước mưa thoát dễ dàng.


Một tài xế điều khiển một ôtô có khối lượng 1000kg chuyển động quanh vòng tròn có bán kính
100m nằm trên một mặt phẳng nằm ngang với vận tốc có độ lớn là 10m/s. Lực ma sát cực đại
giữa lốp xe và mặt đường là 900N. Ôtô sẽ:

a) Trượt vào phía trong của vòng tròn .
b) Trượt ra khỏi đường tròn.
c) Chạy chậm lại vì tác dụng của lực li tâm.
d) Chưa đủ cơ sở để kết luận

Một vật nặng 4,0kg được gắn vào một dây thừng dài 2m. Nếu vật đó quay tự do thành một
vòng tròn quanh trục thẳng đứng gắn với đầu dây thì sức căng của dây là bao nhiêu khi căng
tối đa và vật có vận tốc 5m/s ?

a) 5,4N
b) 10,8N
c) 21,6N
d) 50N


II – LỰC LI TÂM:

Khái niệm lực li tâm:
- Lực li tâm là một lực quán tính xuất hiện trên mọi vật nằm yên
trong hệ quy chiếu quay so với một hệ quy chiếu quán tính.
- Đây là hệ quả của trường gia tốc, xuất hiện trong hệ quy chiếu
phi quán tính (trong này là hệ quy chiếu quay).

K/n chuyển động li tâm:
- Là chuyển động lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo của vật.


Ứng dụng:

Máy điều tốc li
tâm, một ứng
dụng cổ điển của
lực ly tâm

III - Phân biệt lực hướng tâm và lực li tâm
Lực hướng tâm

Lực li tâm

- Là 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.

- Là một lực quán tính xuất hiện trên mọi vật nằm
yên trong hệ quy chiếu quay so với một hệ quy
chiếu quán tính.

-   Điểm đặt: Trên chất điểm tại điểm đang xét trên
quỹ đạo; Phương: Dọc theo bán kính nối chất
điểm với tâm quỹ đạo; Chiều: Hướng vào tâm của
quỹ đạo.

-   Hệ quy chiếu gắn với vật quay đều quanh một
trục gọi là hệ quy chiếu quay.

- Lực này ngược chiều với lực quán tính li tâm và có
độ lớn bằng lực quán tính li tâm.

-   Trong hệ quy chiếu quay đều, ngoài các lực do
các vật khác gây ra, mỗi vật còn chịu thêm một
lực quán tính li tâm, lực này ngược chiều với lực
hướng tâm và có độ lớn bằng lực hướng tâm.
- Độ lớn:

- Độ lớn:


Cảm ơn các bạn đã chú ý
lắng nghe!


PHÂN CÔNG THỰC HIỆN
* Tìm tài liệu:
- Lực hướng tâm (ĐN, CT, VD): Ngô Hà Uyên
- Lực li tâm (ĐN, CT, VD): Trần Việt Hoàng

- Ứng dụng hai lực: Trần Lê Hà My
- Dạng bài tập: Nguyễn Thị Hồng Phúc

-Phân biệt lực hướng tâm và lực li tâm: Ngô Minh Anh
* Trình chiếu:
Phạm Thuỳ Linh - Vũ Phương Anh - Mai Khanh

* Thuyết trình:
Trần Việt Hưng - Nguyễn Trần Bảo Tuấn