Bài 31. Động học của chuyển động tròn đều trang 120, 121, 122 Vật Lí 10 Kết nối tri thức
Bài làm:
MĐ
Khi xe mô tô đua vào khúc cua thì có những bộ phận nào của xe chuyển động tròn? |
Phương pháp giải:
Quan sát hình và vận dụng thực tế
Lời giải chi tiết:
Khi xe mô tô đua vào khúc cua thì bộ phận của xe chuyển động tròn là: bánh xe.
CH
1. Chứng minh rằng một radian là góc ở tâm chắn cung có độ dài bằng bán kính đường tròn. 2. Tính quãng đường đi được khi vật chuyển động tròn có độ dịch chuyển góc 1 rad, biết bán kính đường tròn là 2 m. 3. Xét chuyển động của kim giờ đồng hồ. Tìm độ dịch chuyển góc của nó (theo độ và radian): a) Trong mỗi giờ. b) Trong khoảng thời gian từ 12 h đến 15 h 30 min. |
Phương pháp giải:
1.
Mối quan hệ giữa độ dài cung với góc chắn tâm và bán kính đường tròn: \(\theta = \frac{s}{r}\)
Trong đó:
+ \(\theta \): góc chắn tâm (rad)
+ s: độ dài cung (m)
+ r: bán kính đường tròn (m).
2.
Mối quan hệ giữa độ dài cung với góc chắn tâm và bán kính đường tròn: \(\theta = \frac{s}{r}\)
Trong đó:
+ \(\theta \): góc chắn tâm (độ dịch chuyển góc) (rad)
+ s: độ dài cung (m)
+ r: bán kính đường tròn (m).
3.
- Mối quan hệ giữa độ dài cung với góc chắn tâm và bán kính đường tròn: \(\theta = \frac{s}{r}\)
Trong đó:
+ \(\theta \): góc chắn tâm (độ dịch chuyển góc) (rad)
+ s: độ dài cung (m)
+ r: bán kính đường tròn (m).
- 1. Π = 1800
Lời giải chi tiết:
1.
Ta có \(\theta \) = 1 rad
\( \Rightarrow \theta = \frac{s}{r} = 1 \Rightarrow s = r\)
Vậy góc chắn tâm bằng 1 radian thì độ dài cung bằng bán kính đường tròn.
2.
Ta có \(\theta \) = 1 rad
\( \Rightarrow \theta = \frac{s}{r} = 1 \Rightarrow s = r = 2(m)\)
3.
a) Ta có 1 vòng tròn tương ứng là 2π rad
=> 1 giờ vật quay được góc của đồng hồ
=> Độ dịch chuyển góc của kim giờ trong 1 giờ đồng hồ là \(\frac{{2\pi }}{{12}} = \frac{\pi }{6}\)
Đổi \(\frac{\pi }{6} = {\left( {\frac{\pi }{6}.\frac{{180}}{\pi }} \right)^0} = {30^0}\)
b)
Từ 12 h đến 15 h 30 min, độ dịch chuyển thời gian là 3 h 30 min = 3,5 giờ
Ta có 1 giờ vật quay được góc của đồng hồ
=> 3,5 h vật quay được \(3,5.\frac{1}{{12}} = \frac{7}{{24}}\) góc đồng hồ
=> Độ dịch chuyển góc của kim giờ trong 3,5 h đồng hồ là \(2\pi .\frac{7}{{24}} = \frac{{7\pi }}{{12}}\)
Đổi \(\frac{{7\pi }}{{12}} = {\left( {\frac{{7\pi }}{{12}}.\frac{{180}}{\pi }} \right)^0} = {105^0}\)
CH 1
Dựa vào việc quan sát chuyển động của kim giây trong đồng hồ có kim trôi để: 1. So sánh tốc độ của các điểm khác nhau trên kim 2. So sánh độ dịch chuyển góc trong cùng khoảng thời gian của các điểm khác nhau trên kim. |
Phương pháp giải:
Quan sát chuyển động của các kim trên đồng hồ
Lời giải chi tiết:
1.
Ta thấy tốc độ của các điểm khi kim giây chuyển động là như nhau trên đường tròn
2.
Độ dịch chuyển góc trong cùng khoảng thời gian của các điểm khác nhau trên kim là như nhau.
CH 2
Câu 1: Hãy tính tốc độ góc của kim giờ và kim phút của đồng hồ. Câu 2: Roto trong một tổ máy thủy điện Hòa Bình quay 125 vòng mỗi phút. Hãy tính tốc độ góc của roto này theo đơn vị rad/s.
|
Phương pháp giải:
Mối liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: \(\omega = \frac{{2\pi }}{T}\)
Trong đó:
+ T là chu kì (s)
+ \(\omega \): tốc độ góc (rad/s)
Lời giải chi tiết:
1.
Chu kì quay của kim giờ là 12 giờ = 1 036 800 s
Chu kì quay của kim phút là 60 phút = 3600 s
Tốc độ góc của kim giờ là: \({\omega _h} = \frac{{2\pi }}{{{T_h}}} = \frac{{2\pi }}{{1036800}} \approx {6.10^{ - 6}}(rad/s)\)
Tốc độ góc của kim phút là: \({\omega _{ph\'u t}} = \frac{{2\pi }}{{{T_{ph\'u t}}}} = \frac{{2\pi }}{{3600}} \approx 1,{75.10^{ - 3}}(rad/s)\)
2.
Ta có f = 125 vòng/phút = vòng/s
Tốc độ góc của roto là: \(\omega = 2\pi f = 2\pi .\frac{{25}}{{12}} \approx 13,1(rad/s)\)
CH 3
1. Biết chiều dài kim phút và kim giây của một chiếc đồng hồ lần lượt là 4 cm và 5 cm. Hãy tính:
a) Tỉ số chu kì quay của hai kim. b) Tỉ số tốc độ của đầu kim phút và đầu kim giây.
2. Xét một điểm nằm trên đường xích đạo trong chuyển động tự quay của Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất tại xích đạo là 6 400 km. Hãy tính:
a) Chu kì chuyển động của điểm đó. b) Tốc độ và tốc độ góc của điểm đó. |
Phương pháp giải:
Trái Đất tự quay quanh trục của nó 1 vòng hết 24 giờ
- Chu kì quay trong chuyển động tròn đều là: \(T = \frac{{2\pi }}{\omega }\)
Trong đó:
+ T là chu kì (s)
+ \(\omega \): tốc độ góc (rad/s)
- Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: \(v = \omega .r\)
Lời giải chi tiết:
1.
a) Chu kì là khoảng thời gian để vật quay hết một vòng tròn
+ Chu kì quay của kim phút là 60 phút = 3600 giây
+ Chu kì quay của kim giây là 60 giây
b) Ta có: \(v = \omega .r = \frac{{2\pi }}{T}.r\)
\(\begin{array}{l}{v_{ph\'u t}} = \frac{{2\pi }}{{{T_{ph\'u t}}}}.{r_{ph\'u t}}\\{v_{gi\^a y}} = \frac{{2\pi }}{{{T_{gi\^a y}}}}.{r_{gi\^a y}}\end{array}\)
\( \Rightarrow \frac{{{v_{ph\'u t}}}}{{{v_{gi\^a y}}}} = \frac{{{r_{ph\'u t}}}}{{{r_{gi\^a y}}}}.\frac{{{T_{gi\^a y}}}}{{{T_{ph\'u t}}}} = \frac{4}{5}.\frac{{60}}{{3600}} = \frac{1}{{75}}\)
2.
a) Trái Đất tự quay quanh trục của nó 1 vòng hết 24 giờ
=> Chu kì chuyển động của một điểm trong chuyển động tự quay của Trái Đất là 24 giờ.
b) Đổi 24 giờ = 2 073 600 s; 6400 km = 6,4.106 m.
Tốc độ góc của điểm đó là: \(\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{2073600}} \approx {3.10^{ - 6}}(rad/s)\)
Tốc độ của điểm đó là:
\(v = \omega .r = {3.10^{ - 6}}.6,{4.10^6} = 19,2(m/s)\)
Câu hỏi tr 122
1. Phân biệt tốc độ và độ lớn của vận tốc trong chuyển động tròn đều. 2. Nêu mối quan hệ giữa tốc độ v, chu kì T và bán kính r của một vật chuyển động tròn đều 3. Một xe đồ chơi chạy với tốc độ không đổi 0,2 m/s trên một đường ray tròn tâm O, đường kính AB theo chiều kim đồng hồ. (Hình 31.3) Xác định sự thay đổi vận tốc khi xe đi từ A đến B |
Phương pháp giải:
1.
Vận dụng lí thuyết trong sách giáo khoa trang 121-122
2.
- Chu kì quay trong chuyển động tròn đều là: \(T = \frac{{2\pi }}{\omega }\)
Trong đó:
+ T là chu kì (s)
+ \(\omega \): tốc độ góc (rad/s)
3.
Trong chuyển động tròn đều, vận tốc đều có độ lớn không đổi
Lời giải chi tiết:
1.
+ Vận tốc có độ lớn không đổi nhưng hướng luôn thay đổi ( vận tốc là đại lượng vecto)
+ Tốc độ có độ lớn và hướng không đổi (tốc độ là đại lượng vô hướng).
2.
- Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: \(v = \omega .r\)
=> v tỉ lệ thuận với r.
- Ta có: \(v = \omega .r = \frac{{2\pi }}{T}.r\)
Trong chuyển động tròn đều, v tỉ lệ nghịch với T.
3.
Khi xe đi từ A đến B thì vận tốc của xe không đổi nhưng hướng thay đổi, vận tốc của xe là 0,2 m/s.
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Chương VI. Chuyển động tròn
Xem thêm lời giải SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
Để học tốt SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức, loạt bài giải bài tập SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 10.
Lớp 10 | Các môn học Lớp 10 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 10 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 10 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Cánh Diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Toán 10 - Kết nối tri thức
- SGK Toán 10 - Cánh diều
- SGK Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 Nâng cao
- SGK Toán 10 Nâng cao
- SBT Toán lớp 10
- Giải môn Hình học lớp 10
Vật Lý
- SBT Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật Lí 10 - Cánh diều
- SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật lí lớp 10 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 10
- SGK Vật lí lớp 10
- Giải môn Vật lí lớp 10
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Chân tròi sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Hóa 10 – Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SGK Hóa 10 - Cánh diều
- SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa học 10 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 10 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 10
- SGK Hóa lớp 10
- Giải môn Hóa học lớp 10
Ngữ Văn
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Kết nối tri thức
- SBT Văn 10 - Cánh diều
- SBT Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Văn 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - chi tiết
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - chi tiết
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - chi tiết
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - siêu ngắn
- Soạn văn 10
- SBT Ngữ văn lớp 10
- Văn mẫu 10
- Soạn văn 10 chi tiết
- Soạn văn ngắn gọn lớp 10
- Soạn văn 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn lớp 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn 10
- Bài văn mẫu 10
Lịch Sử
Địa Lý
- SBT Địa lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Địa lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Cánh Diều
- SGK Địa lí lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Tập bản đồ Địa lí lớp 10
- SBT Địa lí lớp 10
- SGK Địa lí lớp 10
- Giải môn Địa lí lớp 10
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SBT Sinh lớp 10 - Cánh diều
- SBT Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh 10 - Cánh diều
- SGK Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh lớp 10 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 10
- Giải môn Sinh học lớp 10
GDCD
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Kết nối tri thức
- Giải môn Giáo dục công dân lớp 10
Tin Học
- SBT Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học 10 - Cánh Diều
- SGK Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học lớp 10
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - English Discovery
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Bright
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - iLearn Smart World
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Friends Global
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh 10 - English Discovery
- SBT Tiếng Anh 10 - Bright
- SBT Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- SBT Tiếng Anh 10 - Friends Global (Chân trời sáng tạo)
- SBT Tiếng Anh 10 - Global Success (Kết nối tri thức)
- Tiếng Anh 10 - Bright
- Tiếng Anh 10 - Explore New Worlds
- Tiếng Anh 10 - English Discovery
- Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- Tiếng Anh 10 - Friends Global
- Tiếng Anh 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh lớp 10
- SGK Tiếng Anh lớp 10
- SBT Tiếng Anh lớp 10 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 10 Mới