Dạng bài tập Động học của chuyển động tròn

PHẦN CHƯƠNG VI. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN

Dạng 1: Động học của chuyển động tròn

Bài tập 1: Một hòn đá buộc vào sợi dây có chiều dài 1 m, quay đều trong mặt phẳng thẳng đứng với tốc độ 60 vòng/phút. Thời gian để hòn đá quay hết một vòng và tốc độ của nó là bao nhiêu?

Bài tập 2: Một vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính R của Trái Đất. Lấy gia tốc rơi tự do tại mặt đất là g = 10 m/s$^{2}$ và bán kính của Trái Đất bằng R = 6400 km. Chu kì quay quanh Trái Đất của vệ tinh là bao nhiêu?

Bài tập 3: Hai vật A và B chuyển động tròn đều lần lượt trên hai đường tròn có bán kính khác nhau với R1 = 3R2, nhưng có cùng chu kì. Nếu vật A chuyển động với tốc độ bằng 15 m/s, thì tốc độ của vật B là bao nhiêu?


Bài tập 1:

Tốc độ góc: ω = 60 vòng/phút = $\frac{60.2\pi}{60}=2\pi(rad/s)$

Thời gian để hòn đá quay hết một vòng: $\frac{2\pi}{\omega}=\frac{2\pi}{2\pi}=1s$

Tốc độ: v=ωr=2π.1 = 6,28 m/s.

Bài tập 2:

Vệ tinh chuyển động tròn đều quanh Trái Đất, lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm nên gia tốc hướng tâm cũng chính là gia tốc rơi tự do.

Ta có: $a_{ht}=\frac{v^{2}}{r}=\frac{v^{2}}{R+R}=g\Rightarrow v=\sqrt{2Rg}$

$T=\frac{2\pi}{\omega}=\frac{2\pi.2R}{v}=\frac{4\pi.R}{\sqrt{2Rg}}=\frac{4\pi\sqrt{R}}{\sqrt{2g}}$

$\Rightarrow T=\frac{4\pi\sqrt{6400000}}{\sqrt{2.10}}=7108s$

Vậy T = 1 giờ 59 phút.

Bài tập 3:

Ta có: $T=\frac{2\pi R_{1}}{v_{1}}=\frac{2\pi R_{2}}{v_{2}}

Mà R1 = 3R2

=> $T=\frac{2\pi R_{2}}{v_{2}}=\frac{2\pi R_{1}}{3v_{2}}$

=> $v_{2}=\frac{v_{1}}{3}=5 m/s$


Bình luận

Giải bài tập những môn khác