Chuyển động tròn đều – các bài toán và lời giải

1. Một vật chuyển động tròn với vận tốc góc không đổi là 10 rad/s. Xác định (a) Tốc độ góc sau 10 giây (b) Độ dịch chuyển góc sau 10 giây.

Đã biết:

Tốc độ góc (ω) =10 rad/s

Muốn :

(a) Tốc độ góc (ω) sau 10 giây.

(b) Góc (θ) sau 10 giây

Giải pháp:

(A) Tốc độ góc (ω) sau 10 giây

Đối tượng trong chuyển động tròn đều sao cho tốc độ góc không đổi, 10 rad/s.

(b) Độ dịch chuyển góc (θ)

Tốc độ góc không đổi 10 radian/giây có nghĩa là vật thể quay với góc 10 radian mỗi giây. Sau 10 giây, vật thể sẽ quay với góc 10 x 10 radian = 100 radian.

2. Một hạt chuyển động tròn với vận tốc không đổi là 10 m/s. Bán kính của đường tròn = 1 mét. Xác định (a) Vận tốc của hạt sau 5 giây (b) Vận tốc ban đầu của hạt chuyển vị sau 5 giây (c) Gia tốc hướng tâm.

Đã biết:

Bán kính của đường tròn (r) = 1 mét

Tốc độ của hạt (v) = 10 m/s

Giải pháp:

(A) Tốc độ của hạt sau 5 giây

Vật thể chuyển động theo quỹ đạo tròn đều nên vận tốc không đổi, 10 m/s.

(B) Độ dịch chuyển của hạt sau 5 giây

10 mét/giây có nghĩa là cứ mỗi giây, độ dịch chuyển của hạt là 10 mét. Sau 5 giây, độ dịch chuyển của hạt là 5 x 10 mét = 50 mét.

(c) Gia tốc hướng tâm (a)_r)

a_r = v² / r = 10² / 1 = 100 / 1 = 100 m/s²

3. Một quả cầu được gắn vào một đầu của sợi dây, được quay trong một vòng tròn có bán kính 2 mét với tốc độ không đổi là 60 vòng/phút. Xác định (a) độ lớn của tốc độ góc sau 2 giây (b) độ dịch chuyển góc sau 1 phút.

Đã biết:

Bán kính của đường tròn (r) = 2 mét

Tốc độ góc (ω) = 60 vòng/phút = 60 vòng/phút

= 60 vòng quay / 60 giây = 1 vòng quay / giây = 2π radian / giây

= 2(3.14) radian / giây = 6.28 radian / giây

Giải pháp:

(A) Tốc độ góc (ω) sau 2 giây

Tốc độ góc không đổi nên sau 2 giây, tốc độ góc (ω) = 6.28 radian/giây

(B) Độ dịch chuyển góc (θ)

Tốc độ góc = 1 vòng/giây có nghĩa là cứ mỗi giây, quả bóng quay được 1 vòng. Sau 60 giây, quả bóng quay được 60 vòng.

Tốc độ góc = 6.28 radian/giây có nghĩa là cứ mỗi giây, quả bóng di chuyển một góc 6.28 radian. Sau 60 giây, quả bóng di chuyển được 376.8 radian.

4. Một bánh xe đạp quay 120 vòng trong 60 giây. Tốc độ góc là bao nhiêu?

Giải pháp:

(a) vòng/phút (rpm)

120 vòng/60 giây = 120 vòng/1 phút = 120 vòng/phút = 120 vòng/phút

(B) độ mỗi giây (^o/S)

1 vòng quay = 360^o, 120 vòng quay = 43200^o

120 vòng quay / 60 giây = (120)(360^o) / 60 giây = 43200^o / 60 giây = 720^o/thứ hai

(c) radian trên giây (rad/s)

1 vòng quay = 6.28 radian

120 vòng quay / 60 giây = (120)(6.28) radian / 60 giây = 753.6 radian / 60 giây = 12.56 radian/giây.

[wpdm_package id = '432 ′]

[wpdm_package id = '439 ′]

1. Bài tập mẫu về chuyển đổi đơn vị góc kèm lời giải
2. Bài toán mẫu và lời giải về độ dịch chuyển góc và độ dịch chuyển tuyến tính
3. Bài tập mẫu về vận tốc góc và vận tốc tuyến tính kèm lời giải
4. Bài tập mẫu về gia tốc góc và gia tốc tuyến tính kèm lời giải
5. Bài tập mẫu về chuyển động tròn đều kèm lời giải
6. Bài tập mẫu về gia tốc hướng tâm kèm lời giải
7. Bài tập mẫu về chuyển động tròn không đều kèm lời giải