Giải Vật lí 10 trang 109 Bài 1: Chuyển động tròn CD

Giải Vật lí 10 trang 109 bài 1 sách Cánh diều có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách giáo khoa vật lí 10 Cánh diều. Mời các em học sinh cùng quý phụ huynh tham khảo.

Trang 106 SGK Vật Lí 10 CD

I. Mô tả chuyển động tròn

Câu hỏi 1 trang 106 Vật lí 10

Lấy các ví dụ trong thực tế và thảo luận xem chuyển động nào là chuyển động tròn.

Lời giải

+ Chuyển động tròn của cabin quanh trục quay.

+ Chuyển động tròn của đầu van xe đạp với trục quay bánh xe.

+ Chuyển động của 1 điểm trên cánh quạt quanh trục quay.

Trang 108 SGK Vật Lí 10 CD

Câu hỏi 2 trang 108 Vật lí 10

Giải thích vì sao toàn bộ các mũi tên trên hình 1.5 đều được vẽ với độ dài như nhau.

Lời giải

Các mũi tên có độ dài như nhau vì:

+ Vận tốc tại mọi điểm trên quỹ đạo tròn có độ lớn không đổi.

+ Vận tốc chỉ thay đổi hướng do vận tốc luôn có phương tiếp tuyến với quỹ đạo tại mọi điểm.

Trang 109 SGK Vật Lí 10 CD

Câu hỏi 3 trang 109 Vật lí 10

Dựa vào đơn vị SI của các đại lượng, hãy chứng tỏ tính đúng đắn của biểu thức (4) v = ω.r

Lời giải

Giả sử một vật đi hết một vòng tròn với thời gian T (s)

Ta có tốc độ góc của vật là: ω = \(\frac{2\pi }{T}\) thay vào (4) ta được:

v =\(\frac{2\pi }{T} .r\)

Theo đơn vị SI của các đại lượng:

+ T là thời gian đơn vị là giây (s)

+ r là bán kính đơn vị là mét (m)

+ 2π là hằng số

⇒ v = hằng số \(\frac{1}{s}\).m = m/s

⇒ thỏa mãn đơn vị của vận tốc

II. Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

Câu hỏi 4 trang 109 Vật lí 10

Lực gây ra gia tốc của chuyển động tròn đều có hướng như thế nào?

Lời giải

Lực gây ra gia tốc của chuyển động tròn đều có hướng vào tâm của quỹ đạo chuyển động tròn đều đó.

Trang 110 SGK Vật Lí 10 CD

Câu hỏi 5 trang 110 Vật lí 10

Trong hình 1.8, ô tô muốn rẽ với đoạn đường cong rộng hơn và với tốc độ lớn hơn. Làm thế nào để người lái xe rẽ trái an toàn?

Lời giải

– Khi ô tô rẽ trái thì đường tác dụng 2 lực lên ô tô, lực thứ nhất là phản lực N vuông góc với mặt đường, lực này cân bằng với trọng lực P của ô tô. Vì vậy ô tô không có gia tốc theo phương thẳng đứng.

– Lực thứ hai là lực ma sát nghỉ F của bánh xe với mặt đường, lực ma sát không cân bằng với lực nào và đóng vai trò lực hướng tâm. Lực ma sát Fms = μN cần có độ lớn thỏa mãn F = \(\frac{mv^{2} }{r}\) để có thể rẽ trái an toàn với tốc độ v theo quỹ đạo có bán kính r mong muốn.

– Muốn rẽ trái với khúc cua rộng hơn và với tốc độ lớn hơn thì cần phải tăng độ lớn lực hướng tâm để giữ cho xe không bị văng ra khi vào cua, tức là phải tăng độ lớn lực ma sát. Khi đó có một số cách như sau:

+ Tăng khối lượng của xe.

+ Tăng hệ số ma sát (dùng loại lốp xe có độ bám dính mặt đường tốt hơn).

+ Tạo độ nghiêng cho mặt đường.