Công thức tính lực hướng tâm lớp 10 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính lực hướng tâm lớp 10 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức tính lực hướng tâm từ đó học tốt môn Vật Lí 10.

Công thức tính lực hướng tâm lớp 10 (hay, chi tiết)

1. Công thức

Lực hướng tâm: $F_{\mathrm{ht}}={\mathrm{ma}}_{\mathrm{ht}}={\mathrm{m\omega }}^{2}r$

Trong đó:

Aht: gia tốc hướng tâm

M: khối lượng vật

$\omega$: tốc độ góc

R: bán kính quỹ đạo

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Để một vật có khối lượng bằng 12 kg chuyển động tròn đều trên quỹ đạo có bán kính 0,4 m với tốc độ 8 m/s thì lực hướng tâm phải có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 3,8.10³ N.

B. 9,6.10² N.

C. 1,9.10³ N.

D. 3,8.10² N.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Lực hướng tâm: $F_{\mathrm{ht}}=m\frac{v^2}{R}=12.\frac{8^2}{0,4}=1920N$

Ví dụ 2. Một vật đang chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hướng tâm F. Nếu tăng bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ còn một nửa thì so với ban đầu, lực hướng tâm

A. Giảm 8 lần.

B. Giảm 4 lần.

C. Giảm 2 lần.

D. Không thay đổi.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Lực hướng tâm: $F_{\mathrm{ht}}={\mathrm{ma}}_{\mathrm{ht}}=m\frac{v^2}{r}$

Tăng bán kính quỹ đạo gấp hai lần so với trước và đồng thời giảm tốc độ còn một nửa thì: $F{\text{'}}_{\mathrm{ht}}=m\frac{v{\text{'}}^2}{r\text{'}}=m\frac{{\left(\frac{v}{2}\right)}^2}{2r}=\frac{1}{8}.m\frac{v^2}{r}$

3. Bài tập

Bài 1: Một vật nặng có khối lượng 4 kg được buộc vào đầu một sợi dây dài L = 1,2 m. Người ta dùng một máy cơ để quay đầu còn lại của dây sao cho vật nặng chuyển động tròn đều. Biết lực căng tối đa để dây không đứt có giá trị bằng 300 N. Để dây không đứt, vật được phép quay với tốc độ tối đa là:

A. 7,91 vòng/s.

B. 1,26 vòng/s.

C. 2,52 vòng/s.

D. 1,58 vòng/s.

Đáp án đúng là: B

Bài 2. Một vật nhỏ khối lượng 150 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1,5 m với tốc độ 2 m/s. Độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật là:

A. 0,13 N.

B. 0,2 N.

C. 1,0 N.

D. 0,4 N.

Đáp án đúng là: D

Bài 3. Một vật nhỏ khối lượng 200 g chuyển động tròn đều trên quỹ đạo bán kính 1 m. Biết trong 1 phút vật quay được 120 vòng. Tính độ lớn lực hướng tâm gây ra chuyển động tròn của vật.

A. 31,6 N.

B.

C.

D.

Đáp án đúng là

Bài 4: Cho bán kính Trái Đất khoảng 6,37.10⁶ m và gia tốc trọng trường ở gần bề mặt Trái Đất là 9,8 m/s². Một vệ tinh chuyển động tròn đều gần bề mặt Trái Đất phải có tốc độ bằng bao nhiêu để không rơi xuống mặt đất.

A. 7,9.10¹ m/s.

B. 7,9.10² m/s.

C. 7,9.10³ m/s.

D. 7,9.10⁴ m/s.

Đáp án đúng là C

Bài 5: Mặt Trăng quay quanh Trái Đất một vòng mất 27,3 ngày. Biết lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng được tính theo công thức: $F_{\mathrm{hd}}=G.\frac{m_1{m}_2}{r^2}$. Với G = 6,67.10^-11 N.kg^-2.m² là hằng số hấp dẫn, m₁ và m₂ lần lượt là khối lượng của hai vật và r là khoảng cách giữa hai khối tâm của chúng. Biết khối lượng của Trái Đất khoảng 5,97.10²⁴ kg. Hãy tính khoảng cách giữa tâm của Trái Đất và Mặt Trăng.

A. 3,83.10⁸ m.

B. 3,83.10⁷ m.

C. 3,83.10⁶ m.

D. 3,83.10⁵ m.

Đáp án đúng là A

Xem thêm các bài viết về công thức Vật Lí 10 sách mới hay, chi tiết khác:

• Công thức tốc độ góc

• Công thức tính tốc độ chuyển động tròn

• Công thức liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc

• Công thức tính gia tốc hướng tâm

• Công thức tính lực đàn hồi

---