BÀI 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

___________BÀI 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU___________

I – Định nghĩa
      1. Chuyển động tròn
          Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn.
          VD1: Chuyển động của đầu kim đồng hồ, đầu cánh quạt, chiếc đu quay trong công viên.
      2. Tốc độ trung bình
           Tốc độ trung bình được xác định bằng thương số giữa độ dài cung mà vật đi được với thời
gian đi hết cung đó.

      3. Chuyển động tròn đều
          Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn và có tốc độ trung bình như
nhau trên mọi cung tròn.
           VD: Đầu cánh quạt khi đã quay ổn định, đầu kim đồng hồ quay…
II – Tốc độ dài, tốc độ góc
      1. Tốc độ góc
          a. Tốc độ góc
              Chọn chiều dương là chiều chuyển động trên đường tròn quỹ đạo. Khi vật đi được một cung $$\Delta s$$  rất nhỏ trong khoảng thời gian $$\Delta t$$  rất ngắn thì bán kính OM quay được một góc $$\Delta \alpha$$
              Thương số

                      gọi là tốc độ góc của chuyển động tròn đều.
              Tốc độ góc cho ta biết sự quay nhanh hay chậm của bán kính OM.
          b. Đơn vị tốc độ góc
               Đơn vị của tốc độ góc là rad/s.

      2. Vận tốc dài, tốc độ dài
          a. Vận tốc dài (Véctơ vận tốc dài)
              Véctơ vận tốc dài được xác định bằng thương số giữa vectơ độ dời $$\underset{\Delta s}{\rightarrow}$$  và thời gian $$\underset{\Delta t}{\rightarrow}$$ thực hiện độ dời đó.

               Véctơ vận tốc v dài cùng chiều với denta s  có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo nên được gọi là vận tốc tiếp tuyến.
           b. Tốc độ dài
               Tốc độ dài là độ lớn của vận tốc dài. Được xác định bằng thương số giữa quãng đường $$\Delta s$$ và khoảng thời gian $$\Delta t$$  đi được quãng đường đó.

                Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài có giá trị không đổi.
                VD2: Một vật chuyển động tròn đều trên quỹ đạo có bán kính r=1m. Trong 5s vật đi được
một cung dài 0,5m. Tính tốc độ dài và tốc độ dài của vật.
          3. Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc
              Ta đã biết trong đường tròn, độ dài cung bằng bán kính nhân với gốc ở tâm chắn cung
              Ta dễ dàng chứng minh được

               VD3: Tính tốc độ góc của vật trong VD1.
           4. Chu kỳ, tần số
                a. Chu kỳ
                     Là thời gian để vật chuyển động đi hết một vòng

                 b. Tần số

                      Là số vòng mà vật đi được trong một đơn một giây.

                      =>          và 

                        với n là số vòng quay và t là thời gian quay.

                        Đơn vị của tần số là Héc (Hz)

                  VD4: Tính chu kỳ và tần số của vật trong VD1.

III – Gia tốc hướng tâm

        1. Gia tốc hướng tâm

             Xét vật chuyển động tròn đều, trong khoảng thời gian $$\Delta t$$  vật đi được cung $$M_{1}M_{2}$$

Ta có

             Theo đó véctơ $$\underset{\Delta v}{\rightarrow}$$  luôn hướng vào tâm của quỹ đạo. Mà $$\underset{a}{\rightarrow}$$  cùng chiều với $$\underset{\Delta v}{\rightarrow}$$ và $$\underset{a}{\rightarrow}$$ cũng hướng vào tâm của quỹ đạo. Ta gọi là gia tốc hướng tâm.

Gia tốc hướng tâm được xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc dài $$\underset{\Delta v}{\rightarrow}$$ và độ biến thiên thời gian  $$\Delta t$$ .

=>

2. Độ lớn của gia tốc hướng tâm

               với r là bán kính quỹ đạo. 

Từ công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc ta cũng CM được:

VD5: Tính gia tốc hướng tâm của vật trong VD1.

                                                                                                                       Tiểu Quậy