LỰC HƯỚNG TÂM

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng giới thiệu phần LỰC HƯỚNG TÂM nhằm hổ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này.

Ngày đăng: 03-05-2018

8,365 lượt xem

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.

2. Lực hướng tâm

$\vec{F_{h t}}$ $\vec{F_{h t}}$ có:

- Điểm đặt: lên vật.

- Phương: trùng với đường thẳng nối vật và tâm quỹ đạo.

- Chiều: từ vật hướng vào tâm quỹ đạo.

- Độ lớn:

$F_{h t} = m . a_{h t} = m . \frac{v^{2}}{r} = m . ω^{2} . r$ $F_{h t} = m . a_{h t} = m . \frac{v^{2}}{r} = m . ω^{2} . r$

với: $a_{h t} = \frac{v^{2}}{r} = ω^{2} . r$ $a_{h t} = \frac{v^{2}}{r} = ω^{2} . r$ $a_{h t} = \frac{v^{2}}{r} = ω^{2} . r$

Káº¿t quáº£ hÃ¬nh áº£nh cho luc huong tam

3. Ví dụ:

* DẠNG BT 1: Vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất:

lực hướng tâm là lực hấp dẫn giữa vệ tinh và Trái Đất:

$F_{h d} = h_{h t} \to v = \sqrt{\frac{G . M}{R + h}}$ $F_{h d} = h_{h t} \to v = \sqrt{\frac{G . M}{R + h}}$

M: khối lượng trái đất

* DẠNG BT 2: Vật chuyển động tròn đều trên đĩa nằm ngang quay đều:

lực hướng tâm là lực ma sát nghỉ giữa vật và đĩa: $F_{m s}$ $F_{m s}$ $= F_{h t} \to μ m g = \frac{m v^{2}}{r}$

* DẠNG BT 3: Xe chuyển động qua cầu cong:

luôn chọn chiều dương hướng vào tâm. Nên các lực nào hướng vào tâm thì dương, hướng ngược lại thì âm

+Vồng lên: P - N = m. $a_{h t}$ $a_{h t}$ $\to$ $\to$ N = mg – m.mv²/r < P

+Võng xuống: P - N = m. $a_{h t}$ $a_{h t}$ $\to$ $\to$ N = mg + m.mv²/r > P

* DẠNG BT 4: Chuyển động trên vòng xiếc: N = m. mv²/r $\frac{m v^{2}}{r}$ - m.g và $v \geq \sqrt{g . R}$ $v \geq \sqrt{g . R}$ (R là bán kính vòng xiếc)

* DẠNG BT 5: Xe chuyển động qua cầu cong: Vồng lên: N = mg – m. mv²/r $\frac{m v^{2}}{r}$ = 0 xe bay khỏi mặt cầu, mặt dốc.

* Chuyển động của xe đi vào khúc quanh:(mặt đường phải làm nghiêng) lực hướng tâm là hợp lực của phản lực $\vec{N}$ $\vec{N}$ và trọng lực $\vec{P}$ $\vec{P}$