Vật lí 10 Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

Tóm tắt kiến thức Vật lí 10 Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

1. Gia tốc hướng tâm

• Chuyển động tròn đều: vectơ v đổi hướng ⇒ có gia tốc
• Hướng: luôn vào tâm quỹ đạo, vuông góc vectơ v
• Độ lớn: aₕₜ = (v²)/r = ω ² r; aₕₜ = (4π ² r)/(T²) (m/s²)
• Chỉ làm đổi hướng, không đổi độ lớn vận tốc

2. Lực hướng tâm

• Hợp lực tác dụng lên vật chuyển động tròn đều: Gây ra gia tốc hướng tâm, hướng vào tâm
• Độ lớn: Fₕₜ = m aₕₜ = (mv²)/r = mω ² r
• Không phải loại lực mới: Là trọng lực, lực căng, ma sát… hay hợp lực của chúng
• Vuông góc vận tốc ⇒ không sinh công

3. Lực đóng vai trò hướng tâm

Vệ tinh, Mặt Trăng: lực hấp dẫn; Vật quay nhờ dây trên mặt ngang nhẵn: lực căng dây; Vật trên bàn quay không trượt: ma sát nghỉ; Con lắc nón: hợp lực vectơ P + vectơ T.

4. Xe vào khúc cua

Đường ngang: ma sát nghỉ là lực hướng tâm; Đường nghiêng về phía tâm: vectơ P + vectơ N hướng tâm; Đường ray ở khúc cua: ray ngoài cao hơn ray trong.

5. Tròn trong mặt phẳng đứng

Đỉnh cầu vồng: P - N = (mv²)/r ⇒ N < P; Đáy cầu võng: N - P = (mv²)/r ⇒ N > P; Đỉnh vòng xiếc: P + N = (mv²)/r; Áp lực lên mặt đỡ bằng N (định luật III).

6. Lưu ý – mẹo nhớ

Bước 1: tìm lực (hợp lực) hướng vào tâm; Bước 2: viết Fₕₜ = (mv²)/r, chiều dương hướng vào tâm; Mất lực hướng tâm: vật bay theo tiếp tuyến; Đổi km/h → m/s, cm → m trước khi tính.

🔒 Giải thích chi tiết từ ý 3, hình minh hoạ, video và bài tập có lời giải từng bước: xem trong bài học.