Bài 1 trang 34 sgk Vật lí 10. Chuyển động tròn đều là gì? Trả lời: Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau. Bài 2 trang 34 sgk Vật lí 10. Nêu những đặc điểm của véc tơ vận tốc của chuyển động tròn đều. Trả lời: Véc tơ vận tốc của chuyển động tròn đều có: - Điểm đặt: trên vật. - phương: tiếp tuyến với đường tròn quĩ đạo. - Chiều: cùng chiều chuyển động. - Độ lớn: không đổi được gọi là tốc độ dài. Ký hiệu: v. Đơn vị: (m/s). v = Δs/Δt Bài 3 trang 34 sgk Vật lí 10. Tốc độ góc là gì? Tốc độ góc được xác định như thế nào? Trả lời: Tốc độ góc là góc mà bán kính của quĩ đạo quét được trong một giây. Trong chuyển động tròn đều, tốc độ góc là đại lượng không đổi theo thời gian. Công thức: ω = Δα / Δt Tốc độ góc ký hiệu là ω. Đơn vị: rad/s. Bài 4 trang 34 sgk Vật lí 10. Viết công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. Trả lời: Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều: v = rω Bài 5 trang 34 sgk Vật lí 10. Chu kì của chuyển động tròn đều là gì? Viết công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc. Trả lời: Chu kì của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng. Công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc: T = 2π/ω Bài 6 trang 34 sgk Vật lí 10. Tần số của chuyển động tròn đều là gì? Viết công thức liên hệ giữa chu kì và tần số. Trả lời: - Tần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây. Đơn vị tần số là vòng/s hoặc héc (Hz) - Công thức liên hệ giữa chu kì và tần số: f = 1/T Bài 7 trang 34 sgk Vật lí 10. Nêu những đặc điểm và viết công thức tính gia tốc trong chuyển động tròn đều. Trả lời: - Đặc điểm Điểm đặt: trên vật. Phương: trùng với phương bán kính của quỹ đạo. Chiều: luôn hướng vào tâm của quỹ đạo. - Công thức tính: aht = v2/r = r. ω2 Bài 8 trang 34 sgk Vật lí 10. Chuyển động của vật nào dưới đây là chuyển động tròn đều? A. Chuyển động của một con lắc đồng hồ. B. Chuyển động của một mắt xích xe đạp. C. Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe, xe chạy đều. D. Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với mặt đường, xe chạy đều. Trả lời: C Bài 9 trang 34 sgk Vật lí 10. Câu nào đúng? A. Tốc độ dài của chuyển động tròn đều phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo. B. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo. C. Với v và ω cho trước, gia tốc hướng tâm phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo. D. Cả 3 đại lượng trên đều không phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo. Trả lời: D Bài 10 trang 34 sgk Vật lí 10. Chỉ ra câu sai. Chuyển động tròn đều có các đặc điểm sau: A. Quỹ đạo là đường tròn; B. Véc tơ vận tốc không đổi; C. Tốc độ góc không đổi; D. Véc tơ gia tốc luôn hướng vào tâm. Trả lời: B Bài 11 trang 34 sgk Vật lí 10. Một quạt máy quay với tần số 400 vòng /phút. Cánh quạt dài 0,8 m. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điiểm ờ đầu cánh quạt. Trả lời: Ta có: Tần số quạt máy quay + f = 400 vòng / phút = \( \frac{400}{60}\) vòng/ s = \( \frac{20}{3}\) vòng/s + R = 0,8 m + Vận tốc dài v = ωR và ω = 2πf => v = 2πfR => v = 2. 3,14.\( \frac{20}{3}\) = 41,866 rad/s => ω ≈ 41,87 rad/s Bài 12 trang 34 sgk Vật lí 10. Bánh xe đạp có đường kinh 0,66m. Xe đạp chuyển động thẳng đều với vận tốc 12km/h. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm trên vành bánh đối với người ngồi trên xe. Trả lời: Tốc độ dài của một điểm trên vành bánh xe đối với người ngồi trên xe là: v = 12 km/h = $\frac{10}{3}$ (m/s). Tốc độ góc của điểm đó là: v = r.$\omega $ $\Rightarrow $ $\omega = \frac{v}{r} = \frac{\frac{10}{3}}{0,66} = \approx 5$ (rad/s). Bài 13 trang 34 sgk Vật lí 10. Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10 cm và kim giờ dài 8 cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu hai kim. Trả lời: 13. Gọi : + v1, ω1, T1 là vận tốc dài, tốc độ góc và chu kì của đầu kim giờ. + v2, ω2, T2 là vận tốc dài, tốc độ góc và chu kì của đầu kim phút. Nhận xét: Kim giờ quay 1 vòng hết 12 giờ. Nên T1 = 12h Kim phút quay 1 vòng hết 1 giờ. Nên T2 = 1h Vậy ta có: Đối với kim giờ: v1 = ω1R1 = \( \frac{2\pi }{T_{1}}\).R1 = \( \frac{2.3,14.8.10^{^{-2}}}{12.3600}\) = 0,1163.10-4m/s ω1 = \( \frac{2\pi }{T_{1}}\) = \( \frac{2.3,14}{12.3600}\) = 1,453.10-4 rad/s Đối vói kim phút: v2= ω2R2 = \( \frac{2\pi }{T_{2}}\).R2 = \( \frac{2.3,14.10.10^{-2}}{3600}\) = 1,744.10-4m/s ω2 = \( \frac{2\pi }{T_{2}}\) = \( \frac{2.3,14}{3600}\) = 1,744.10-3 rad/s. Bài 14 trang 34 sgk Vật lí 10. Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục bánh xe 30 cm. Xe chuyển động thẳng đều. Hỏi bánh xe quay bao nhiêu vòng thì số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy một số ứng với 1 km. Trả lời: Áp dụng công thức tính chu vi đường tròn CV = 2πR Khi bánh xe quay 1 vòng => nó đi quãng đường s = CV = 2 . 3,14 .10-1 = 1,884 m Khi xe đi được 1km => số vòng bánh xe quay là: n = \( \frac{1000}{1,884}\) = 530,7 (n: số vong quay) => n ≈ 530 vòng. Bài 15 trang 34 sgk Vật lí 10. Một chiếc tàu thủy neo tại một điểm trên đường xích đạo. Hãy tính tốc độ góc và tốc độ dài của tàu đối với trục quay của Trái Đất. Biết bán kính của Trái Đất là 6400 km. Trả lời: Trái Đất quay quanh trục của nó mất 1 chu kì là 24h = 86.400s = T => ω = \( \frac{2\pi }{T}\) = \( \frac{2.3,14}{86.400}\) = 7,268.10-5 rad/s Vậy vận tốc dài của tàu đối với trục quay Trái Đất là : v = ω.R = 7,268.10-5.6400000 v = 465,152 m/s v = 465 m/s.
