Question

[Cô Tuyết Ngọc]

(1 điểm)

a. Điều kiện để một vật chuyển động tròn đều là gì?

b. Trình bày đặc điểm của lực hướng tâm. Lấy 3 ví dụ về lực hướng tâm trong thực tế.

Answer 1

[Đào Thảo Nguyên]

Điều kiện và đặc điểm của chuyển động tròn đều và lực hướng tâm

a. Điều kiện để một vật chuyển động tròn đều:

Để một vật chuyển động tròn đều, cần có hai điều kiện sau:

1. Lực tác dụng: Phải có một lực hoặc hợp lực tác dụng lên vật, luôn hướng vào tâm của quỹ đạo tròn. Lực này được gọi là lực hướng tâm.
2. Tốc độ: Vật phải có tốc độ không đổi (tức là độ lớn của vận tốc không đổi) khi chuyển động trên quỹ đạo tròn.

b. Đặc điểm của lực hướng tâm:

• Điểm đặt: Đặt trên vật chuyển động tròn đều.
• Phương: Luôn hướng dọc theo bán kính của quỹ đạo tròn.
• Chiều: Luôn hướng vào tâm của quỹ đạo tròn.
• Độ lớn: \(F_{h t} = m \cdot a_{h t} = \frac{m v^{2}}{r} = m \omega^{2} r\), trong đó:
• • \(F_{h t}\): Độ lớn của lực hướng tâm (N).
  • \(m\): Khối lượng của vật (kg).
  • \(a_{h t}\): Gia tốc hướng tâm (m/s²).
  • \(v\): Tốc độ dài của vật (m/s).
  • \(r\): Bán kính của quỹ đạo tròn (m).
  • \(\omega\): Tốc độ góc của vật (rad/s).

Lực hướng tâm không phải là một loại lực mới mà là tổng hợp của các lực khác tác dụng lên vật, có tác dụng giữ cho vật chuyển động tròn đều

Ví dụ về lực hướng tâm trong thực tế:

1. Vệ tinh nhân tạo chuyển động quanh Trái Đất: Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh đóng vai trò là lực hướng tâm, giữ cho vệ tinh chuyển động trên quỹ đạo tròn quanh Trái Đất.
2. Ô tô chuyển động trên đường vòng: Khi ô tô vào cua, lực ma sát giữa lốp xe và mặt đường (cùng với lực nâng của mặt đường nếu đường nghiêng) tạo thành lực hướng tâm, giúp xe chuyển động theo đường cong.
3. Vật nặng buộc vào sợi dây quay tròn: Khi quay một vật nặng buộc vào đầu sợi dây theo quỹ đạo tròn, lực căng của sợi dây đóng vai trò là lực hướng tâm, giữ cho vật chuyển động tròn đều .