Giải vật lí 10 bài 31 trang 120, 121, 122 Kết nối tri thức

Câu hỏi tr 120

Phương pháp giải:

Quan sát hình và vận dụng thực tế

Lời giải chi tiết:

Khi xe mô tô đua vào khúc cua thì bộ phận của xe chuyển động tròn là: bánh xe.

Câu hỏi

Phương pháp giải:

Mối quan hệ giữa độ dài cung với góc chắn tâm và bán kính đường tròn: $\theta = \frac{s}{r}$

Trong đó:

+ $\theta$: góc chắn tâm (rad)

+ s: độ dài cung (m)

+ r: bán kính đường tròn (m).

Lời giải chi tiết:

Ta có $\theta$ = 1 rad

$\Rightarrow \theta = \frac{s}{r} = 1 \Rightarrow s = r$

Vậy góc chắn tâm bằng 1 radian thì độ dài cung bằng bán kính đường tròn.

Phương pháp giải:

Mối quan hệ giữa độ dài cung với góc chắn tâm và bán kính đường tròn: $\theta = \frac{s}{r}$

Trong đó:

+ $\theta$: góc chắn tâm (độ dịch chuyển góc) (rad)

+ s: độ dài cung (m)

+ r: bán kính đường tròn (m).

Lời giải chi tiết:

Ta có $\theta$ = 1 rad

$\Rightarrow \theta = \frac{s}{r} = 1 \Rightarrow s = r = 2(m)$

Phương pháp giải:

- Mối quan hệ giữa độ dài cung với góc chắn tâm và bán kính đường tròn: $\theta = \frac{s}{r}$

Trong đó:

+ $\theta$: góc chắn tâm (độ dịch chuyển góc) (rad)

+ s: độ dài cung (m)

+ r: bán kính đường tròn (m).

- 1. Π = 180⁰

Lời giải chi tiết:

a) Ta có 1 vòng tròn tương ứng là 2π rad

=> 1 giờ vật quay được góc của đồng hồ

=> Độ dịch chuyển góc của kim giờ trong 1 giờ đồng hồ là $\frac{{2\pi }}{{12}} = \frac{\pi }{6}$

Đổi $\frac{\pi }{6} = {\left( {\frac{\pi }{6}.\frac{{180}}{\pi }} \right)^0} = {30^0}$

b)

Từ 12 h đến 15 h 30 min, độ dịch chuyển thời gian là 3 h 30 min = 3,5 giờ

Ta có 1 giờ vật quay được góc của đồng hồ

=> 3,5 h vật quay được $3,5.\frac{1}{{12}} = \frac{7}{{24}}$ góc đồng hồ

=> Độ dịch chuyển góc của kim giờ trong 3,5 h đồng hồ là $2\pi .\frac{7}{{24}} = \frac{{7\pi }}{{12}}$

Đổi $\frac{{7\pi }}{{12}} = {\left( {\frac{{7\pi }}{{12}}.\frac{{180}}{\pi }} \right)^0} = {105^0}$

Câu hỏi tr 121

Câu hỏi: Dựa vào việc quan sát chuyển động của kim giây trong đồng hồ có kim trôi để:

Phương pháp giải:

Quan sát chuyển động của các kim trên đồng hồ

Lời giải chi tiết:

Ta thấy tốc độ của các điểm khi kim giây chuyển động là như nhau trên đường tròn

Phương pháp giải:

Quan sát chuyển động của kim giây trên đồng hồ

Lời giải chi tiết:

Độ dịch chuyển góc trong cùng khoảng thời gian của các điểm khác nhau trên kim là như nhau.

Câu hỏi

Phương pháp giải:

Mối liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $\omega = \frac{{2\pi }}{T}$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

Lời giải chi tiết:

Chu kì quay của kim giờ là 12 giờ = 1 036 800 s

Chu kì quay của kim phút là 60 phút = 3600 s

Tốc độ góc của kim giờ là: ${\omega _h} = \frac{{2\pi }}{{{T_h}}} = \frac{{2\pi }}{{1036800}} \approx {6.10^{ - 6}}(rad/s)$

Tốc độ góc của kim phút là: ${\omega _{ph\'u t}} = \frac{{2\pi }}{{{T_{ph\'u t}}}} = \frac{{2\pi }}{{3600}} \approx 1,{75.10^{ - 3}}(rad/s)$

Phương pháp giải:

Mối liên hệ giữa tần số và tốc độ góc: $\omega = 2\pi f$

Trong đó:

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

+ f: tần số (vòng/s hoặc Hz)

Lời giải chi tiết:

Ta có f = 125 vòng/phút = vòng/s

Tốc độ góc của roto là: $\omega = 2\pi f = 2\pi .\frac{{25}}{{12}} \approx 13,1(rad/s)$

Câu hỏi

Phương pháp giải:

- Chu kì quay trong chuyển động tròn đều là: $T = \frac{{2\pi }}{\omega }$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

- Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $v = \omega .r$

Lời giải chi tiết:

a) Chu kì là khoảng thời gian để vật quay hết một vòng tròn

+ Chu kì quay của kim phút là 60 phút = 3600 giây

+ Chu kì quay của kim giây là 60 giây

b) Ta có: $v = \omega .r = \frac{{2\pi }}{T}.r$

$\begin{array}{l}{v_{ph\'u t}} = \frac{{2\pi }}{{{T_{ph\'u t}}}}.{r_{ph\'u t}}\\{v_{gi\^a y}} = \frac{{2\pi }}{{{T_{gi\^a y}}}}.{r_{gi\^a y}}\end{array}$

$\Rightarrow \frac{{{v_{ph\'u t}}}}{{{v_{gi\^a y}}}} = \frac{{{r_{ph\'u t}}}}{{{r_{gi\^a y}}}}.\frac{{{T_{gi\^a y}}}}{{{T_{ph\'u t}}}} = \frac{4}{5}.\frac{{60}}{{3600}} = \frac{1}{{75}}$

Phương pháp giải:

Trái Đất tự quay quanh trục của nó 1 vòng hết 24 giờ

- Chu kì quay trong chuyển động tròn đều là: $T = \frac{{2\pi }}{\omega }$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

- Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $v = \omega .r$

Lời giải chi tiết:

a) Trái Đất tự quay quanh trục của nó 1 vòng hết 24 giờ

=> Chu kì chuyển động của một điểm trong chuyển động tự quay của Trái Đất là 24 giờ.

b) Đổi 24 giờ = 2 073 600 s; 6400 km = 6,4.10⁶ m.

Tốc độ góc của điểm đó là: $\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{2073600}} \approx {3.10^{ - 6}}(rad/s)$

Tốc độ của điểm đó là:

$v = \omega .r = {3.10^{ - 6}}.6,{4.10^6} = 19,2(m/s)$

Câu hỏi tr 122

Câu hỏi

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết trong sách giáo khoa trang 121-122

Lời giải chi tiết:

+ Vận tốc có độ lớn không đổi nhưng hướng luôn thay đổi ( vận tốc là đại lượng vecto)

+ Tốc độ có độ lớn và hướng không đổi (tốc độ là đại lượng vô hướng).

Phương pháp giải:

- Chu kì quay trong chuyển động tròn đều là: $T = \frac{{2\pi }}{\omega }$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

Lời giải chi tiết:

- Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $v = \omega .r$

=> v tỉ lệ thuận với r.

- Ta có: $v = \omega .r = \frac{{2\pi }}{T}.r$

Trong chuyển động tròn đều, v tỉ lệ nghịch với T.

Phương pháp giải:

Trong chuyển động tròn đều, vận tốc đều có độ lớn không đổi

Lời giải chi tiết:

Khi xe đi từ A đến B thì vận tốc của xe không đổi nhưng hướng thay đổi, vận tốc của xe là 0,2 m/s.