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

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

Công thức tính lực hướng tâm đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí lớp 10 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 10.

Bài viết Công thức tính lực hướng tâm đầy đủ, chi tiết nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Ví dụ minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính lực hướng tâm đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí 10.

1. Khái niệm

- Lực hướng tâm là lực (hay hợp của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm.

- Lực hướng tâm không phải là một loại lực mới, mà chỉ là một trong các lực đã học hay hợp lực của các lực đó. Nó gây ra gia tốc hướng tâm nên gọi là lực hướng tâm.

2. Công thức

Trong đó:

+ m: khối lượng vật (kg)

+ v: tốc độ dài (m/s); 

+ ω: tốc độ góc (rad/s); 

+ R: bán kính quỹ đạo ( m)

3. Kiến thức mở rộng

- Từ công thức (1), ta tính được:

+ Gia tốc hướng tâm:  

+ Khối lượng vật:  

+ Bán kính quỹ đạo:  

- Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trò lực hướng tâm. Lực này gây ra cho vệ tinh gia tốc hướng tâm, giữ cho nó chuyển động tròn đều quanh Trái Đất.

- Chuyển động li tâm là chuyển động lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo của vật.

+ Trong chuyển động tròn của một vật, khi lực ma sát nghỉ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò của lực hướng tâm, lúc này vật trượt trên mặt tiếp xúc rồi văng ra theo phương tiếp tuyến quỹ đạo.

+ Ứng dụng: máy vắt li tâm (trong máy giặt).

+ Tác hại: Khi tham gia giao thông trên những đoạn đường cong, khúc cua, nếu xe chạy với tốc độ lớn thì lực ma sát nghỉ cực đại không đủ lớn để đóng vai trò lực hướng tâm giữ cho xe chuyển động tròn nên xe sẽ trượt li tâm, dễ gây ra tai nạn giao thông. Vì vậy, để tránh gây tai nạn người ta thường lắp các biển báo xe đi chậm hay những đoạn đường cong phải được làm nghiêng về phía tâm cong.

4. Ví dụ minh họa

Câu 1: Một vệ tinh nhân tạo có khối lượng 100kg, được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất ở độ cao 153km. Chu kì của vệ tinh chuyển động quanh Trái Đất là 5.10³s và bán kính Trái Đất là R = 6400km. Tính độ lớn của lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh?

Lời giải:

Tốc độ góc:  

Lực hướng tâm:  

=> Độ lớn lực hướng tâm tác dụng lên vệ tinh:

Câu 2: Cho biết chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày và khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng là 3,84.10⁸m. Hãy tính khối lượng của Trái Đất. Giả thiết quỹ đạo của Mặt Trăng là tròn.

Lời giải:

Khi Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm, nên:

Mà:  

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

• Công thức tính lực căng dây

• Công thức tính lực hấp dẫn

• Công thức định luật vạn vật hấp dẫn

• Công thức tính trọng lượng

• Công thức tính trọng lực

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Giáo án, bài giảng powerpoint Văn, Toán, Lí, Hóa....

4.5 (243)

799,000đs

199,000 VNĐ

1000 Đề thi bản word THPT quốc gia cá trường 2023 Toán, Lí, Hóa....

4.5 (243)

799,000đ

199,000 VNĐ

Đề thi thử DGNL (bản word) các trường 2023

4.5 (243)

799,000đ

199,000 VNĐ

xem tất cả