CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG - HỆ VẬT

CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG - HỆ VẬT tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn...

Bài 20

CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG - HỆ VẬT

I MỤC TIÊU

- Biết vận dụng các địh luật Niutơn để khảo sát chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng và chuyển động của hệ vật

- Qua các thí nghiệm kiểm chứng, học sinh thấy rõ và tin tưởng ở tính đúng đắn của địng luật II Niutơn

II CHUẨN BỊ

- Học sinh cần xem lại công thức : 2

τ

Δll

a 

- Học sinh cần xem lại phép phân tích lực

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra bài cũ :

Câu 1/ Lực ma sát nghỉ xuất hiện trong điều kiện nào và có những đặc điểm gì ? Viết công thức tính lực ma sát nghỉ cực đại ?

Câu 2/ Lực ma sát trược xuất hiện trong điều kiện nào và có những đặc điểm gì ? Viết công thức tính lực ma sát trượt ?

2) Giới thiệu bài mới :

I CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT TRÊN MẶT

PHẲNG NGHIÊNG

GV : Hôm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu tính chất

chuyển động của một vật trên mặt phẳng nghiêng

GV thực hiện thí nghiệm sau đây : Để một vật trên một mặt

phẳng nằm ngang sau đó cho mặt phẳng ấy bắt đầu nghiên

với góc  tăng dần, ban đầu vật chưa trượt cho đến khi vật

bắt đầu trượt

GV : Ta giả sử như ban đầu vật trên đỉnh mặt phẳng

nghiêng , khi vật trượt xuống ta tính gia tốc của vật Chúng

ta lại khảo sát các lực tác dụng lên vật, có những lực tác

dụng lên vật ?

HS : Trọng lực Trái Đất tác dụng lên vật, lực ma sát tác

dụng lên vật và phản lực của mặt phẳng nghiêng

GV : Em hãy biểu diễn các lực lên hình vẽ

( Gọi HS lên biểu diễn các lực trên hình vẽ )

GV : Các em cho biết tại sao vật bị trượt xuống ?

HS : Do trọng lực Trái Đất tác dụng lên vật !

GV : Thế khi mặt phẳng nằm ngang hay có độ nghiêng bé

thì vật có trượt không ?

HS : Vật không bị trượt

GV : Lúc ấy Trái Đất có tác dụng trọng lực lên vật không ?

HS : Trái Đất cũng tác dụng trọng lực lên vật

I CHUYỂN ĐỘNG CỦA MỘT VẬT TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG

- Đặt một vật trên một mặt phẳng nghiêng , mặt phẳng hợp với mặt đất một góc 

- Vật chịu tác dụng của trọng lực P

Lực này có thể phân tích thành hai thành phần :

+ Thành phần Py = mgcos vuông góc với mặt phẳng, thành phần này tạo thành áp lực của vật lên mặt phẳng nghiêng Py cân bằng với phản

GV : Như vậy khi mặt phẳng bắt đầu nghiêng, thì trọng lực

P được phân tích thành hai lực PX và Py như Thầy đang phân

tích trên hình vẽ

GV : Ta nhận thấy Px có tác dụng kéo vật trượt xuống, còn

Py có tác dụng ép vật lên mặt phẳng nghiêng không cho vật

bay ra khỏi mặt phẳng nghiêng Các em cho biết công thức

liên hệ giữa Px và Py đối với P ?

HS : Px = mgsin

Py = mgcos

Gv : Còn lực ma sát được tính như thế nào ?

HS : fms = Py

GV tiến hành nghiêng mặt phẳng nghiêng với góc  nhỏ để vật

không trượt xuống

GV : Các em nhận thấy vật có trượt xuống mặt phẳng

nghiêng không ?

HS : Vật không trượt xuống !

GV : Theo em tại sao đã có thành phần Px mà vật vẫn đứng

yên ?

HS : Vì lúc ấy vật cân bằng với lực ma sát nghĩ

GV : Nếu Px  Py thì Px chưa thắng được lực ma sát ; Vật

đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều

mgsin  mgcos hay tg  

GV : Khi Thầy nghiêng mặt phẳng càng nhiều thì vật trượt

như thế nào ?

HS : Khi ấy vật trượt càng nhanh dần

GV : Như vậy Px như thế nào ?

HS : Px càng lớn dần nên vật trượt càng nhanh

GV : Vật có thu gia tốc không ?

HS : Vật thu gia tốc mà chúng ta cần tìm

GV : Sau khi chúng ta bước qua việc khảo sát các lực tác

dụng lên hình vẽ, bước kế tiếp ?

GV gọi HS lên bảng trình bày !

HS : Áp dụng định luật II Newton cho vật

Px – Py = ma

mgsin  - mgcos = ma

a = g(sin - cos)

GV : Đây là biểu thức tính gia tốc của vật trên mặt phẳng

nghiêng

GV : Ta nhận thấy gia tốc phụ thuộc vào mặt phẳng

nghiêng nên khi  càng lớn thì a càng lớn, vật trượt xuống

càng nhanh

II HỆ VẬT

1) Thí dụ :

GV vẽ hình lên bảng và lần lượt hướng dẫn Hs vẽ từng lực tác dụng

lên vật , nhất là lực căng dây T 1 và T 2

GV : Để giải bài toán hệ vật này trước hết chúng ta bắt đầu

lực pháp tuyến Ncủa mặt phẳng nghiêng

+ Thành phần Px = mgsin nằm trong mặt phẳng nghiêng hướng xuống dưới, thành phần này có khuynh hướng kéo vật trượt xuống

- Nếu Px  Py thì Px chưa thắng được lực ma sát ; Vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều Khi đó : mgsin  mgcos hay tg 



- Nếu Px > Py thì Px thắng được lực

ma sát ; vật trượt xuống với gia tốc a Khi đó :

Px – Py = ma mgsin  - mgcos = ma

a = g(sin - cos)

II HỆ VẬT

1) Thí dụ :

Hai vật, khối lượng m1 và m2 nối với nhau bằng sợi dây được đặt trên mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát trượt giữa mặt bàn và mỗi vật là  Khi lực kéo F đặt vào vật m1 theo phương song song với mặt bàn, hai vật chuyển động theo chiều của lực

F Tính gia tốc mỗi vật và lực căng của dây nối Bỏ qua khối lượng và độ biến dạng của dây

Bài giải

Chọn : + Trục tọa độ Ox như hình vẽ + MTG : Lúc hệ vật bắt đầu chuyển

chọn chiều dương và móc thời gian

Mục tiêu chính của bài toàn này là viết biểu thức tính gia

tốc, muốn như vậy chúng ta áp dụng định luật II Newton :

Fhl = ma cho mỗi vật trong hệ

GV : Đối với vật thứ nhất, các em cho biết có bao nhiêu lực

tác dụng ?

HS : Thưa thầy có 5 lực : Fk, T1, P1, N1 và fms1

GV : Như các em đã biết cặp lực P1 và N1cân bằng nhau

nên không ảnh hưởng trực tiếp đến chuyển động của vật 1,

tương tự vật 2 cũng vậy Dưa vào định luật II Newton các

em hãy lên áp dụng cho mỗi vật ?

HS : F – T – fms1 = m1a1 (1)

T’ – fms2 = m2a2 (2)

GV : các em cho biết cách tính fms1 và fms2 ?

HS : fms1 = m1g

fms2 = m2g

GV : Vì sợi dây không giản nên :

a1 = a2 = a ; T = T’

Khi đó ta có hệ phương trình :

F – T – fms1 = m1a (1)

T’ – fms2 = m2a (2)

GV : Muốn tìm gia tốc a ta lấy phương trình (1) + (2) để

tìm a

GV : Gọi HS lên bảng để tìm gia tốc a

a m Fm .g

2 1







GV : Để tính lực căng dây T các em thực hiện như thế nào ?

HS : Chúng ta thế biểu thức tính gia tốc vào phương trình

(2)

GV gọi HS lên tìm biểu thức tính lực căng dây T.

HS : …  T’ =

2 1

2 m m

F m



2) Hệ vật :

GV : Một hệ thống như hình vẽ ở bài toán trên được gọi là

hệ vật, thế hệ vật là gì ?

HS : Hệ vật là tập hợp gồm có nhiều vật

GV : Các vật trong hệ có mối liên hệ gì với nhau ?

HS : Chúng có mối liên hệ rất chặt chẻ nhau

GV : Hệ vật là một tập hợp hai hay nhiều vật mà giữa

chúng có tương tác

3) Nội lực :

GV : Các cặp lực T1 và T2 được gọi là nội lực Những lực

như thế nào gọi là nội lực ?

HS : Lực tương tác giữa các vật tác dụng lên vật trong hệ

gọi là ngoại lực

động (t 0 = 0)

Áp dụng định luật II Newton : Fhl = ma

F – T – fms1 = m1a1 (1) T’ – fms2 = m2a2 (2) Trong đó : fms1 = m1g

fms2 = m2g

Vì sợi dây không giản nên :

a1 = a2 = a ; T = T’

Khi đó ta có hệ phương trình :

F – T – fms1 = m1a (1) T’ – fms2 = m2a (2) Lấy (1) + (2) ta được :

F – T – f ms1 + T’ – f ms2 = (m 1 + m 2 ).a

2 1

ms2 ms1 2

1

ms2 ms1

m m

f f F m

m

f f F a















.g m m

F a

2 1







* Lực căng của dây : (2)  T’ – fms2 = m2a  T’ = m2a + fms2

= m2a + m2g = m2(a + g) = m2 (

2

1 m m

F

 - g + g )  T’ =

2 1

2 m m

F m



2) Hệ vật :

Hệ vật là một tập hợp hai hay nhiều vật mà giữa chúng có tương tác

3) Nội lực :

Lực tương tác giữa các vật tác dụng lên vật trong hệ gọi là ngoại lực

4) Ngoại lực :

Lực do vật ở ngoài hệ tác dụng lên vật trong hệ gọi là ngoại lực

5) Lưu ý :

Trong trường hợp các vật trong hệ chuyển động với cùng một gia tốc, thì :





 m

F

ahệ





* Trong đó :

GV : Nội lực có ảnh hưởng gì đến gia tốc của hệ không ?

HS : Nội lực không ảnh hưởng đến gia tốc của hệ vật

( GV có thể kể câu chuyện anh chàng kỵ sĩ cưỡi ngựa bị lún vào bùn,

anh ta có thể nắm dây cương để nhất mình và ngựa ra khỏi bùn

không ? )

4) Ngoại lực :

GV : Các em có thể chỉ ra các ngoại lực ?

HS : Ngọai lực gồm : P, F, fms …

Gv : Những lực như thế nào gọi là ngoại lực ?

HS : Lực do vật ở ngoài hệ tác dụng lên vật trong hệ gọi là

ngoại lực

5) Định luật II Newton :

GV : Một em có thể đọc và viết định luật II Newton ?

GV : Gọi HS lên viết định luật II Newton

GV : Định luật này chỉ áp dụng cho một vật , và không

những vậy, định luật còn áp dụng cho nhiều vật

GV :Trong trường hợp các vật trong hệ chuyển động với

cùng một gia tốc, thì :







m

F

ahệ





* Trong đó :

+ F : là hợp lực của các ngoại lực

+ m: Là tổng hợp khối lượng của các vật

trong hệ

GV : Trình bày cho HS việc cộng các vectơ lực

III THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG ĐỊNH LUẬT II

NEWTON

Giáo viên trình bày như trong SGK trang 84

+ F : là hợp lực của các ngoại lực

+ m: Là tổng hợp khối lượng của các vật trong hệ

III THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG ĐỊNH LUẬT II NEWTON

Học sinh xem SGK trang 84

3) Cũng cố

1/ Thế nào là hệ vật ? Nội lực ? Ngoại lực ?

2/ Trong trường hợp nào, ta có thể nói đến gia tốc của hệ vật ? Viết công thức tính gia tốc của hệ vật ?

4) Dặn dò

- Trả lời các câu hỏi : 1, 2, 3

- Làm các bài tập : 1, 2, 3, 4, 5

 

Bài 21

HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

LỰC QUÁN TÍNH

I MỤC TIÊU

- Hiểu được lí do đưa ra và lập luận dẫn đến khái niệm lực quán tính, biêu thức và đặc điểm của lực quán tính

- Biết vận dụng khái niệm quán tính để giải một số bài tóan tron hệ quy chiếu phi quán tính

II CHUẨN BỊ

- Hòn bi, xe lăn, một máy Atwood, lực kế, các quả cân

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra bài cũ :

Câu 1 : Thế nào là hệ vật ? Nội lực ? Ngoại lực ?

Câu 2 : Trong trường hợp nào, ta có thể nói đến gia tốc của hệ vật ? Viết công thức tính gia tốc của hệ vật ?

2) Giới thiệu bài mới :

I HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

GV mô tả thí nghiệm như hình vẽ dưới đây :

GV : Khi ta thả cho hệ thống chuyển động bất chợt hay

nói đúng hơn là xe lăn chuyển động bất chợt thì xảy ra

hiện tượng gì cho quả cầu ?

HS : Quả cầu chuyển động ngược lại so với xe lăn

GV : Điều đó có nghĩa là quả cầu m thu gia tốc Theo

định luật II Newton, một vật chỉ thu gia tốc khi nào ?

HS : Khi có vật khác tương tác lên vật đó một lực

GV : Trong trường hợp này các em thấy có vật nào

tương tác lên quả cầu không ?

HS : Thưa Thầy không !

GV : Như vậy thì đối với xe lăn, khi chuyển động làm

quả cầu bị giựt lùi lại mà không có sự tương tác  Trái

với định luật II newton  Hệ quy chiếu có gia tốc

II LỰC QUÁN TÍNH

a) Khái niệm :

GV : Mặt dù không có sự tương tác giửa các vật lên quả

cầu, nhưng quả cầu vẫn chuyển động  Như vậy ta có

thể xem quả cầu đã chịu một lực ( hệ quy chiếu phi

quán tính) gọi là lực quán tính

GV : nếu đứng trên mặt đất quan sát các em thấy xe lăn

chuyển động với gia tốc a, còn quả cầu sẽ ở trạng thái

như thế nào ?

HS : Quả cầu ở trạng thái đứng yên !

GV : Theo bài công thức cộng vận tốc, các em hãy tính

I HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC

Trong một hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ quy chiếu quán tính, các định luật Newton không được nghiệm đúng nữa Ta gọi đó là hệ quy chiếu phi quán tính

II LỰC QUÁN TÍNH

a) Khái niệm :

Trong một hệ quy chiếu chuyển động với một gia tốc aso với hệ quy chiếu quán tính, các hiện tượng cơ học xảy ra giống như là mỗi vật có khối lượng m chịu thêm một lực bằng - ma Lực này gọi là lực quán tính :

Fq  m a

* Lực quán tính không có phản lực

xem quả cầu chuyển động với gia tốc như thế nào so với

chiếc xe lăn ?

HS : Quả cầu sẽ chuyển động với gia tốc - a

GV : Từ đó các em cho biết lực quán tính được tính như

thế nào ?

HS : Fq = - ma

GV : Do quả câu m chuyển động không do sự tương tác,

nên quả cầu m có phản lực hay không ?

HS : Thưa Thầy không !

GV : Và điều cần chú ý nhất là lực quán tính luôn luôn

ngược chiều với gia tốc a

b) Bài toán

Bài 1 :

GV : Ta treo một con lắc đơn vào trần xe đang chuyển

động với gia tốc a

GV : Nếu ta chọn hệ quy chiếu trong xe, thì vật sẽ trạng

thái như thế nào ?

HS : Vật sẽ đứng yên so với xe

GV : Các em có thể cho biết các lực nào tác dụng lên

vật ?

HS : Các lực tác dụng lên vật là Pvà T

GV : Hệ quy chiếu mà chúng ta đang chọn là hệ quy

chiếu quán tính hay phi quán tính ?

HS : Hệ quy chiếu phi quán tính !

GV : Như vậy vật phải chịu thêm lực nào nữa không ?

HS : Vật sẽ chịu thêm lực quán tính F

GV hướng dẫn cho các em HS vẽ vật m chịu 3 lực P, T và

Fqt

Sau đó GV gọi HS lên tính góc  ( Gọi ý cho HS về tan )

tg =

P

Fq

= ga  T = cosαm.g

Bài 02 :

GV : Tương tự bài tập trên, ở BT này người ta treo một

vật vào một lực kế, dĩ nhiên là số chỉ lực kế chính là

trọng lực của vật rồi !

Bây giờ ta treo toàn bộ hệ thống trên vào buồng thang

máy

GV : Khi thang máy đứng yên thì các em thử nghĩ xem

giá trị lực kế có gì thay đổi không ?

HS : Thưa Thầy không ?

GV : Thật vậy, ta có F = P = m.g

GV : Bây giờ ta bấm nút điều khiển cho thang máy

chuyển động lên nhanh dần đều, khi đó các em cho biết

a có chiều như thế nào ?

HS : a của thang máy có chiều hướng lên

b) Bài tập áp dụng :

Bài 1 : Dùng dây treo một quả cầu khối lượng m lên đầu một cái cọc đặt trên xe lăn

Xe chuyển động với gia tốc a không đổi hãy tính góc lệch  của dây so với phương thẳng đứng và lực căng dây

Bài giải :

Trong hệ quy chiếu gắn với xe, quả cầu chịu tác dụng của trọng lực P= m

g, lực căng dây T của dây treo và lực quán tính Fq = - ma ( chính Fq kéo dây lệch khỏi phương thẳng đứng) Khi dây treo đã có một vị trí ổn định so với

xe, ba lực nói trên cân bằng nhau tg =

P

Fq

= ga  T = cosαm.g

Bài 2 : Một vật có khối lượng m = 2 kg móc vào một lực kế treo trong buồng thang máy Hãy tìm số chỉ của lực kế trong các trường hợp :

a) Thang máy chuyển động đều

b) Thang máy chuyển động với gia tốc a

= 2,2 (m/s2) hướng lên trên ? c) Thang máy chuyển động với gia tốc a

= 2,2 (m/s2) hướng xuống dưới ?

Bài giải :

Chọn : + Hệ trục tọa độ gắn trong buồn thang máy

+ MTG : Lúc thang máy bắt đầu

GV : Như vậy thì nếu ta chọn hệ quy chiếu trong thang

máy là hệ quy chiếu gì nào ?

HS : Hệ quy chiếu phi quán tính

GV : Trong hệ quy chiếu này vật sẽ ở trạng thái như thế

nào ?

HS : Vật ở trạng thái đứng yên

GV : Vật chịu bao nhiêu lực tác dụng lên nó ?

HS : Vật chịu ba lực tác dụng lên nó là P, Fqt và lực

đàn hồi của lực kế Flk

GV hướng dẫn HS vẽ hình lên bảng

GV : Qua hình vẽ trên các em cho biết giá trị Flk được

tính như thế nào ?

HS :Flk = P + Fq = m(g +a)

GV : Và bây giờ nêu như ta điều khiển cho thang máy

chuyển động xuống nhanh dần đều, tương tự như câu

trên các em hãy vẽ các lực tác dụng lên vật và cách tính

giá trị Fqt

GV : Gọi HS lên vẽ các lực tác dụng lên vật và cách tính giá trị

của lực kế Flk

chuyển động (t0 = 0) a) Thang máy chuyển động đều (a = 0)

F = P = mg = 2.9,8 = 19,6 (N)

b) Thang máy chuyển động lên nhanh dần đều với gia tốc a = 2,2 m/s2

Flk = P + Fq = m(g +a) = 2(9,8 + 2,2) = 24 (N)

c) Thang máy chuyển động xuống nhanh dần đều

Flk = P – Fq = m(g –a) = 15,2 (N)

3) Cũng cố

1/ Thế nào là hệ quy chiếu phi quán tính ?

2/ Thế nào là lực quán tính ?

4) Dặn dò

- Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3

- Làm bài tập : 1, 2, 3, 4

 

Bài 22 :

LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM

HIỆN TƯỢNG TĂNG – GIẢM – MẤT TRỌNG LƯỢNG.

I MỤC TIÊU

- Học sinh hiểu rõ khái niệm, biểu thức của lực hướng tâm, lực quán tính li tâm

- Biết vận dụng nhửng khái niệm trên để giải thích được hiện tượng tăng, giảm, mất trọng lượng

- Biết vận dụng kiến thức để giải được một số bài tóan động lực học về chuyển động tròn đều

II CHUẨN BỊ

- Sợi dây, quả cầu, viên bi, bàn quay

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra bài cũ :

Câu 1 : Thế nào là hệ quy chiếu phi quán tính ?

Câu 2 : Thế nào là lực quán tính ?

Câu 3 : Định nghĩa và tính chất vectơ gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều ? Vẽ hình ? 2) Giới thiệu bài mới :

I LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LY TÂM

1) Lực hướng tâm :

GV : Khi vật chuyển động tròn đều thì vật có thu gia tốc

hay không các em ?

HS : Vật sẽ thu gia tốc hướng tâm

GV : Theo định luật II Newton , vật sẽ thu một lực được

gọi là lực hướng tâm

GV : các em có thể cho biết phương, chiều và độ lớn lực

hướng tâm

HS : Lực hướng tâm có phương chiều cùng với phương

chiều của gia tốc

Về mặt độ lớn :

Fht = maht = mvR2 = m2R

2) Lực quán tính li tâm

GV : Ta giả tỷ như quay tròn một con lắc đơn , đối với

bản thân người quay, con lắc sẽ chuyển động tròn với gia

tốc aht dưới tác dụng của Fht Ta thí dụ như có một

“chú ong” bay đến và bám sát vào sợi dây trong khi con

lắc đang quay tròn Nếu ta chọn hệ quy chiếu gắn liền

với sợi dây ( chú ong) thì hệ quy chiếu này thuộc hệ quy

chiếu nào ?

HS : Hệ quy chiếu phi quán tính

GV : Đối với hệ quy chiếu này “hay đối với chú ong” thì

quả cầu ở trạng thái như thế nào ?

I LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LY TÂM

1) Lực hướng tâm :

Khi một vật chuyển động tròn đều thì gia tốc hướng vào tâm quỹ đạo và có độ lớn là

R

v 2

Theo định luật II Newton, lực gây ra gia tốc này phải hướng vào tâm quỹ đạo Ta gọi đó là lực hướng tâm Biểu thức của lực hướng tâm là :

Fht = maht = mvR2

* Khi một vật chuyển động tròn đều, hợp lực của các lực đặt lên vật là lực hướng tâm

2) Lực quán tính ly tâm :

Khi một vật chuyển động tròn đều, nếu xét vật trong hệ quy chiếu phi quán tính mà nó đang ở trạng thái cân bằng thì vật phải chịu thêm tác dụng của một lực quán tính Fq   m aht, lực này có chiều hướng ra xa tâm O ta gọi đó là lực quán tính ly tâm Biều thức của lực quán tính ly tâm là :

Fq mvR2 = m2R

HS : Quả cầu ở trạng thái đứng yên

GV : Hiện tại các em đã biết, quả cầu chịu tác dụng của

một lực hướng tâm, đối với hệ quy chiếu này, muốn vật

đứng yên “chú ong nhìn thấy quả cầu m đứng yên” thì

quả cầu phải chịu thêm một lực có phương – chiều – và

độ lớn như thế nào ?

HS : Lực này cùng phương, cùng độ lớn nhưng ngược

chiều với lực hướng tâm và tác dụng lên quả cầu !

GV : Lực này được gọi là lực quán tính li tâm

GV gọi HS lên bản vẽ Fq và viết công thức tính độ lớn lực quán tính li

tâm

II HIÊN TƯỢNG TĂNG VÀ GIẢM TRỌNG

LƯỢNG !

1) Khái niệm trọng lực :

GV : Ở bài học trước các em cho biết trọng lực là gì ?

HS : Trọng lực là lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên

vật

GV : Ta xét một vật đặt trên mặt đất, ngoài lực hấp dẫn

tác dụng lên vật, khi Trái Đất quay quanh trục thì vật

cũng quay theo trục quay của Trái Đất Nếu xét hệ quy

chiếu trên Trái Đất tại vị trí vật thì hệ quy chiếu này gọi

là hệ quy chiếu gì ?

HS : Hệ quy chiếu này là hệ quy chiếu phi qún tính

GV : Như vậy khi Trái Đất quay, ngoài việc vật chịu tác

dụng của lực hấp dẫn, vật còn chịu thêm lực nào nữa hay

không ?

HS : vật chịu tác dụng của lực quán tính ly tâm

GV hướng dẫn HS vẽ các lực tác dụng lên vật

 Định nghĩa trọng lực một cách tổng quát

2) Khái niệm về trọng lượng

GV : Chúng ta cùng nhau trở lại thí dụ về một vật được

đặt trong thang máy mà các em đã học ở bài trước ! Khi

thang máy không chuyển động thì vật sẽ tác dụng lên sàn

thang máy một lực như thế nào so với trọng lực của nó ?

HS : Vật sẽ ép lên sàn thang máy một lực bằng chính

trọng lực tác dụng lên vật

GV : Nếu như thang máy chuyển động sao cho có gia tốc

hướng lên ( chuyển động nhanh dần đều ) Nếu chọn hệ

quy chiếu đặt trong thang máy thì vật sẽ chịu thêm lực

nào nữa ?

HS : Vật sẽ chịu tác dụng thêm lực quán tính

GV : Lực quán tính có chiều như thế nào ?

HS : Lực quán tính có chiều hướng xuống!

GV yêu cầu HS lên vẽ hai lực P và Fqt

* Lực quán tính ly tâm có cùng độ lớn với lực hướng tâm

II HIỆN TƯỢNG TĂNG – GIẢM VÀ MẤT TRỌNG LƯỢNG

1) Khái niệm về trọng lực :

Trọng lực là hợp lực của lực hấp dẫn tác dụng lên một vật và lực quán tính

ly tâm mà vật phải chịu do sự tự quay của trái đất

P Fhd  Fq

2) Khái niệm về trọng lượng :

Trọng lượng của một vật trong hệ quy chiếu mà vật đứng yên là hợp lực của các lực hấp dẫn và quán tính tác dụng lên vật

P Fhd  Fqt

GV : Trong thang máy vật ở trạng thái cân bằng, như vậy

thì vật phải ép lên tháng máy một lực như thế nào để theo

định luật III Newton sàn tháng máy sẽ tác dụng trở lại vật

một phản lực pháp tuyến khiến vật cân bằng ?

HS : Vật ép lên thang máy một lực bằng tổng trọng lực và

lực quán tính

GV  Trọng lượng : P Fhd  Fqt

Ngoài định nghĩa trên, GV cần chú ý cho HS biết thêm

“Trọng lượng là lực do vật tác dụng lên giá đở hay dây

treo”

3) Hiện tượng tăng và giảm trọng lượng :

GV : Cũng trong thí dụ trên các em nhận thấy áp lực vật

của vật như thế nào so với lực hấp dẫn mà trái đất tác

dụng lên vật ?

HS : Áp lực mà vật tác dụng lên thang máy sẽ lớn hơn lực

hấp dẫn tác dụng lên vật

GV : Đây chính là hiện tượng tăng trọng lượng

GV : Trong trường hợp thang máy chuyển động sao cho

gia tốc có chiều hướng xuống ( Chuyển động xuống

nhanh dần đều hay chuyển động lên chậm dần đều ) khi

đó các em có thể vẽ Fqt và cho biết trọng lượng của vật

như thế nào ?

GV gọi HS lên vẽ hình trong trường hợp này !

HS : Trường hợp này được gọi là hiện tượng giảm trọng

lượng

3) Hiện tượng tăng và giảm trọng lượng :

Nếu vật đặt trong một hệ quy chiếu có gia tốc a thì theo hệ thức

qt

hd F F

P  , trọng lượng của nó khác với lực hấp dẫn đặt lên nó Tuỳ theo chiều của Fqtmà trọng lượng có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn lực hấp dẫn Đó chính là sự tăng hoặc giảm trọng lượng

+ Nếu Fqt cùng chiều với Fhd thì P

> Fhd : Sự tăng trọng lượng

+ Nếu Fqt ngược chiều Fhd thì P <

Fhd : Sự giảm trọng lượng

* Lưu ý : Nếu vật được đặt trong hệ

quy chiếu có gia tốc gthì Fqt cân bằng với Fhd : Sự mất trọng lượng