, vậ t1 chuyển động từ B về phía A.
I.LÝ THUYẾT CẦN NẮM: 1.Lực hướng tâm:
1.Lực hướng tâm:
Xét trong hệ quy chiếu quán tính, một chất điểm khối lượng m chuyển động tròn đều theo quỹ đạo (O,R) với vận tốc v, tốc độ . Hợp lực tác dụng vào chất điểm chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm là lực hướng tâm
ht
F có: +Điểm đặt: trên vật
+Phương: trùng với bán kính (O,R) +Chiều: hướng vào tâm O
+ Độ lớn:
Ví dụ:
a) 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
b) Đặt một vật lên chiếc bàn quay, khi bàn chưa quay vật đứng yên dưới tác dụng của hai lực cân bằng, đó là trọng lượng P
và phản lực N
của mặt bàn. Nếu bàn quay không quá nhanh, vật sẽ cùng quay với bàn. Khi đó lực ma sát nghỉ do bàn tác dụng lên vật là lực hướng tâm
c) Đường ôtô hoặc đường sắt ở những đoạn cong thường phải làm nghiêng về phía tâm cong. Khi xe ôtô hoặc tàu hỏa đi đến đoạn cong phản lực N
không cân bằng với
A α α B C h t h t F m a 2 2 ht ht v F ma m mR R
GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 53
trọng lực P nữa.Hợp lực của hai lực này nằm ngang hướng vào tâm của quỹ đạo làm ôtô hoặc tàu hỏa chuyển động dễ dàng.
2.Lực quán tính li tâm:
Nếu gắn hệ quy chiếu vào vật quay quanh một trục với tốc độ góc (hqc phi quán tính) thì vật chịu tác dụng của lực quán tính. Lực này có chiều hướng ra xa tâm O gọi là lực quán tính li tâm.
q
F
có: + Điểm đặt: trên vật
+ Phương: trùng với bán kính quỹ đạo + Chiều: hướng ra xa tâm O
+ Độ lớn:
Ví dụ:
a) Nếu tăng tốc độ góc của chiếc bàn quay đến một gia trị nào đó thì độ lớn của lực ma sát nghỉ nhỏ hơn độ lớn của lực hướng tâm cần thiết. Khi ấy lực ma sát nghỉ cực đại không due lớn để đóng vai trò lực hướng tâm nữa, nên vật trượt trên bàn ra xa tâm quay, rồi văn ra khỏi bàn theo phương tiếp tuyến của quỹ đạo. Chuyển động như vậy của vật gọi là chuyển động li tâm
b) Máy vắt li tâm. Đặt vải ướt vào trong cái lồng làm bằng lưới kim loại của máy vắt. Khi cho máy quay nhanh, lực liên kết giữa nước vào vải không đủ để đóng vai trò lực hướng tâm. Khi ấy nước tách ra khỏi vải thành giọt và bắn ra ngoài theo lỗ lưới.
3.Hiện tượng tăng, giảm, mất trọng lượng: a)Khái niệm về trọng lực, trọng lượng:
- Trọng lực của một vật là hợp lực của lực hấp dẫn mà trái đất tác dụng lên vật và lực
quán tính li tâm xuất hiện do sự quay của trái đất quanh trục của nó.
q h t F m a 2 2 q ht v F ma m mR R
GV: Trịnh Thị Ánh Tuyết 54
-Trọng lượng của một vật là độ lớn của trọng lực của vật ấy.
Nếu không yêu cầu độ chính xác cao ta có thể bỏ qua Fq
( tức là coi trái đất như một hệ quy chiếu quán tính). Trong trường hợp đó, trọng lực là lực hấp dẫn mà trái đất tác dụng lên vật.
b)Sự tăng, giảm, mất trọng lượng:
Vật đặt trong hệ chuyển động với gia tốc a
đối với trái đất, hơp lực tác dụng vào vật
'
P
là trọng lực biểu kiến, độ lớn P’ là trọng lượng biểu kiến của vật - Khi một người ở trong buồng thang máy chuyển động với gia tốc a
hướng lên trên thì
qt F
hướng xuống dưới thì trọng lượng biểu kiến là P’ = P+Fqt = m(g+a). Khi đó, người sẽ đè lên thang máy một lực lớn hơn mg
- Khi một người ở trong buồng thang máy chuyển động với gia tốc a
hướng xuống thì
qt F
hướng lên trên thì trọng lượng biểu kiến là P’ = P - Fqt = m(g - a). Khi đó, người sẽ đè lên thang máy một lực nhỏ hơn mg
- Nếu người ở trong hệ có gia tốc a g
thì P’=0. Người không đè lên sàn thang máy nữa Những hiện tượng trên là sự tăng, giảm, mất trọng lượng biểu kiến( thường gọi tắt là tăng, giảm, mất trọng lượng)