Lực hướng tâm
Lực hướng tâm là gì?
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 tính f hướng tâm
Fht = m.aht = m.v² / r = m.w².r
Trong đó:
- Fht – là lực hướng tâm (đơn vị N)
- m – là khối lượng của vật (đơn vị kg)
- aht – là gia tốc hướng tâm (đơn vị m/s²)
- v – là tốc độ dài của vật chuyển động tròn đều (đơn vị m/s)
- r – là bán kính quỹ đạo tròn (đơn vị m)
- w – là tốc độ góc của vật chuyển động tròn đều (rad/s)
Ví dụ về lực hướng tâm
Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất.
Đặt một vật trên bàn quay, lực ma sát nghĩ đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn.
Đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong phải làm nghiên về phía tâm cong để hợp lực giữa trọng lực và phản lực của mặt đường tạo ra lực hướng tâm giữ cho xe, tàu chuyển động dễ dàng trên quỹ đạo.
Dạng bài tập vận dụng các công thức của lực hướng tâm
Cách giải bài tập:
- Sử dụng công thức tính lực hướng tâm: Fht = m.aht = m.v² / r = m.w².r
- Công thức tính gia tốc: aht = v² / r = w².r
- Công thức tính tần số: f = 1 / T = w / 2.π
- Công thức tính chu kì: T = 1 / f = 2.π / w
- Để vật không bị trượt ra khỏi bàn: Fht <= Fms
- Chu kì của kim giờ là 12 giờ, chu kì của kim phút là 60 phút, chu kì của kim giây là 60 giây; chu kì tự quay của trái đất là (24x 3600) giây, chu kỳ quay của trái đất quanh mặt trời là 365 ngày.
Giải bài tập lực hướng tâm
Bài 1: Một vật có m = 200g chuyển động tròn đều trên đường tròn có r = 50cm. Lực hướng tâm tác dụng lên vật 10N. Tính tốc độ góc của vật?
Hướng dẫn giải:
- Fht = m.w².r => Tốc độ góc của vật là w = 10 rad/s
Bài 2: Một vật có m = 100g chuyển động tròn đều trên đường tròn có r = 50cm, tốc độ dài 5m/s. Tính lực hướng tâm?
Hướng dẫn giải:
- Lực hướng tâm: Fht = m.v² / r = 5N
Bài 3: Một vật có m = 0,5kg chuyển động theo vòng tròn bán kính 1m dưới tác dụng lưch 8N. Tính vận tốc dài của vật?
Hướng dẫn giải:
- Fht = m.v² / r => v = √(r.Fht / m) = 4 m/s
Kiến thức tham khảo
Kiến thức liên quan: Vật rơi tự do từ độ cao H
Bài viết liên quan: Định luật bảo toàn khối lượng + năng lượng + cơ năng + động lượng
Bài viết liên quan: Kiến thức tổng hợp về Công và Công suất!
Bài viết liên quan: Định luật Newton
Bài viết liên quan: Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton
Bài viết tham khảo: Định luật Kirchhoff 1 + 2
Bài viết tham khảo: Định luật Ohm
Chuyên mục tham khảo: Vật lý học
Nếu các bạn có bất cứ thắc mắc vui lòng comment phía dưới hoặc Liên hệ chúng tôi!
Chúng tôi luôn sẵn sàng đem lại những giá trị tốt đẹp cho cộng đồng!
Youtobe Facebook Twitter