I. Mô tả chuyển động tròn
- Một số chuyển động tròn trong cuộc sống: bánh xe đạp, xe ô tô, kim đồng hồ, đu quay.
- Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là hình tròn.
- Để xác định được vị trí của vật trong chuyển động tròn, ta có thể dựa vào quãng đường \(s\)( độ dài cung tròn ) hoặc độ dịch chuyển góc tính từ vị trí ban đầu \(\theta \).
- Ta có độ dịch chuyển góc được tính như sau:\(\theta = \dfrac{s}{r}\)
- Đơn vị: radian, kí hiệu là rad.
- Nếu s=r thì \(\theta = 1\)
II. Chuyển động tròn đều. Tốc độ và tốc độ góc
1. Chuyển động tròn đều. Tốc độ
- Trong chuyển động tròn, để đặc trưng cho sự nhanh hay chậm ta dùng khái niệm tốc độ.
Chuyển động tròn đều là chuyển động theo quỹ đạo tròn có tốc độ không thay đổi.
\(v = \dfrac{s}{t} = co{\rm{s}}nt\)
2. Tốc độ góc
Tốc độ góc trong chuyển động tròn đều bằng độ dịch chuyển góc chia cho thời gian dịch chuyển.
\(\omega = \dfrac{\theta }{t}\)
- Đơn vị: radian/giây (rad/s)
- Từ các công thức trên, ta có liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc:
\(v = \omega r\)
III. Vận tốc trong chuyển động tròn đều
Trong chuyển động tròn đều, độ lớn của vận tốc tức thời không đổi nhưng hướng của \(\overrightarrow v \) luôn thay đổi.
Đặc điểm của vận tốc trong chuyển động tròn đều:
+ Phương: tiếp tuyến với quỹ đạo (đường tròn)
+ Chiều: theo chiều của chuyển động
+ Độ lớn: không đổi, luôn bằng \(v = \omega r\)
IV. Gia tốc hướng tâm
Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm gây ra gia tốc hướng vào tâm nên gia tốc này được gọi là gia tốc hướng tâm, kí hiệu là \({a_{ht}}\)
- Đặc điểm: cùng hướng với hướng lực hướng tâm
- Liên hệ với tốc độ v và bán kính quỹ đạo r theo công thức:
\(a = \dfrac{{{v^2}}}{r}\) và \(a = r{\omega ^2}\)
V. Biểu thức độ lớn lực hướng tâm
Theo công thức định luật II Newton và công thức của gia tốc a, ta có công thức tính lực hướng tâm:
\({F_{ht}} = m{a_{ht}} = \dfrac{{m{v^2}}}{r} = m{\omega ^2}r\)
