Công thức tính lực hướng tâm đầy đủ, chi tiết nhất

Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Công thức tính lực hướng tâm đầy đủ, chi tiết nhất

Với loạt bài 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 môn 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.

Công thức tính lực hướng tâm

2. Công thức

Công thức tính lực hướng tâm

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)

Công thức tính lực hướng tâm

3. Kiến thức mở rộng

- Từ công thức (1), ta tính được:

+ Gia tốc hướng tâm: Công thức tính lực hướng tâm

+ Khối lượng vật: Công thức tính lực hướng tâm

+ Bán kính quỹ đạo: Công thức tính lực hướng tâm

- 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.

Công thức tính lực hướng tâm

- 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.

Công thức tính lực hướng tâm

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: Công thức tính lực hướng tâm

Lực hướng tâm: Công thức tính lực hướng tâm

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

Công thức tính lực hướng tâm

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:

Công thức tính lực hướng tâm