7 ví dụ về chuyển động tròn biến đổi đều
1. Một cánh quạt ban đầu đứng yên, sau đó quay với gia tốc góc không đổi là 2 rad/s².2Xác định gia tốc góc và vận tốc góc của cánh quạt sau 2 giây. Biểu thị chúng bằng radian và giây.
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Yêu cầu Gia tốc góc và vận tốc góc sau 2 giây
Jawab :
(A) Gia tốc góc sau 2 giây
Gia tốc góc không đổi, do đó sau 2 giây, gia tốc góc vẫn giữ nguyên là 2 rad/s.2.
(B) Vận tốc góc sau 2 giây
Gia tốc góc 2 rad/s2 = 2 radian/giây trên giây có nghĩa là vận tốc góc tăng thêm 2 radian/giây sau mỗi 1 giây. Sau 1 giây, vận tốc góc trở thành 2 radian/giây. Sau 2 giây, vận tốc góc trở thành 4 radian/giây.
2. Một bánh xe ban đầu đứng yên, tăng tốc đều. Sau 10 giây, bánh xe quay với tốc độ góc 60 vòng/phút. Hãy xác định gia tốc góc của bánh xe!
Cuộc thảo luận
Jawab :
Công thức cho chuyển động tròn đều gia tốc (GMBB) tương tự như công thức cho chuyển động thẳng đều gia tốc (GLBB).
Gia tốc góc của bánh xe là 0,628 rad/s.2
3. Vận tốc góc của một hình trụ thay đổi đều từ 20 rad/s xuống 10 rad/s trong 4 giây. Hãy xác định gia tốc góc của hình trụ!
Cuộc thảo luận
Jawab :
Gia tốc góc của hình trụ là -2,5 rad/s.2Dấu âm biểu thị gia tốc hoặc giảm tốc âm. Nếu trong gia tốc, vận tốc góc tăng lên, thì trong giảm tốc, vận tốc góc giảm xuống.
4. Một vật ban đầu quay với tốc độ góc 10 rad/s sẽ chịu gia tốc góc không đổi là 2 rad/s².2Hãy xác định góc tạo bởi vật thể sau 2 giây!
Cuộc thảo luận
5. Một bánh xe ô tô ban đầu quay với tốc độ góc 20 rad/s, sau đó dừng quay sau khi đi được một góc 20 radian. Gia tốc góc của bánh xe là…
Cuộc thảo luận
Jawab :
Câu hỏi này được giải bằng công thức 3.
6. Đề thi quốc gia năm 1999/2000, trang 4, câu 26
Một thanh PQ dài 60 cm được quay với đầu Q làm trục quay và PQ làm bán kính quay. Thanh PQ quay từ trạng thái nghỉ với gia tốc góc là 0,3 rad/s².-2Nếu vị trí góc ban đầu bằng 0, thì vận tốc tuyến tính (v) của đầu P tại thời điểm t = 10 giây là...
A. 1,8 ms -1
B. 3 ms -1
C. 5 ms -1
D. 30 ms -1
E. 180 ms -1
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Độ dài của que PQ = bán kính đường tròn (r) = 60 cm = 60/100 m = 0,60 mét
Vận tốc góc ban đầu (ω)o) = 0 rad/s
Gia tốc góc (α) = 0,3 rad/s-2
Vị trí góc ban đầu (θ)o) = 0
Yêu cầu: Vận tốc tuyến tính (v) của đầu P tại thời điểm t = 10 giây
Hàm:
Trước tiên, hãy tính vận tốc góc của que tại thời điểm t = 10 giây.
Công thức chuyển động tròn đều có gia tốc:
ωt = ωo + α t = 0 rad/s + (0,3 rad s-2)(10 giây) = 3 rad s-1
Vận tốc góc tại thời điểm t = 10 giây là 3 radian/giây.
Vận tốc tuyến tính tại thời điểm t = 10 giây được tính bằng công thức biểu thị mối quan hệ giữa vận tốc tuyến tính (v), vận tốc góc (ω) và bán kính (r).
v = r ω = (0,6 mét)(3 radian/giây) = 1,8 mét/giây.
Đáp án đúng là A.
7. Câu hỏi thi quốc gia năm 2002/2003
Một vật chuyển động tròn với vận tốc ban đầu là 4 rad/s và chịu gia tốc góc là 0,5 rad/s².2 Vậy tốc độ của vật thể ở giây thứ tư là...
A. 4,0 rad/s
B. 4,5 rad/s
C. 5,0 rad/s
D. 6,0 rad/s
E. 8,0 rad/s
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Vận tốc góc ban đầu (ω)o) = 4 radian/giây
Gia tốc góc (α) = 0,5 rad/s2
Khoảng thời gian (t) = 4 giây
Yêu cầu: Tốc độ của vật thể trong giây thứ tư (ω)t)
Hàm:
Công thức cho chuyển động tròn biến đổi đều:
ωt = ωo + α t
ωt = 4 + (0,5)(4)
ωt = 4 + 2
ωt = 6 radian/giây
Đáp án đúng là D.
