LỰC HƯỚNG TÂM VÀ LỰC QUÁN TÍNH LI TÂM
HIỆN TƯỢNG TĂNG - GIẢM - MẤT TRỌNG LƯỢNG
Bài 22
1. Lực hướng tâm và lực quán tính li tâm
a. Lực hướng tâm:
Xét vật có khối lượng m chuyển động tròn đều trên đường tròn tâm O, bán kính r:
O
r
0
Đặc điểm gia tốc của vật chuyển động tròn đều?
Lực gây ra gia tốc hướng tâm có hướng như thế nào? Độ lớn?
F = maht =
ht
Theo định luật II Newton:
: lực hướng tâm, gây ra gia tốc hướng tâm cho vật.
F = maht
ht
mv2
r
(1)
= m2r
Gia tốc của vật chuyển động tròn đều:
: hướng vào tâm quỹ đạo
aht =
v2
r
= r2

Ví dụ 1:
Ví dụ về lực hướng tâm
Ví dụ 2:
Fht = Fmsn
Fmsn
P
N
Ví dụ 3:
Fht = Fhd
Ví dụ 3:
Ví dụ 4:
Fht = P + T
O
T
P
Fht
Kết luận:
Khi một vật chuyển động tròn đều, hợp lực của các lực tác dụng lên vật là lực hướng tâm.
b. Lực quán tính li tâm:
Xét trong hệ quy chiếu gắn với bàn
vật chịu thêm tác dụng của lực quán tính
Fq = -maht
: lực quán tính li tâm
Trong ví dụ 2, xét hệ quy chiếu gắn với bàn quay, xác định các lực tác dụng vào vật?
Fq
N
Hệ quy chiếu gắn với bàn quay gọi là hệ quy chiếu gì? Trong hệ quy chiếu này các vật chịu thêm tác dụng của lực nào? Đặc điểm của lực đó?
Trong thí nghiệm trên, tại sao vật lại trượt ra xa tâm?
Fq = mω2r > FM
Nếu tốc độ góc của bàn đủ lớn, lực quán tính li tâm sẽ thắng lực ma sát nghỉ cực đại khiến vật trượt ra xa tâm.
Lực quán tính li tâm có lợi hay có hại?
*Ứng dụng
Máy giặt
*Ứng dụng
*Tác hại
2. Hiện tượng tăng, giảm và mất trọng lượng
a. Khái niệm về trọng lực, trọng lượng:
P = Fhd + Fq
Fhd
Fq
P
*Trọng lực: Sgk
R
r

(3)
P : trọng lượng
Fq = m2r = m2Rcos
O
Nhắc lại khái niệm trọng lực?
Nếu xét đến sự quay của Trái đất quanh trục của nó, xác định lực tác dụng lên các vật trên mặt đất?
Gia tốc g ở ngang mặt biển tại các vĩ độ khác nhau
b. Sự tăng, giảm, mất trọng lượng:
P’ = P + Fqt
:Trọng lực biểu kiến
P’ : Trọng lượng biểu kiến
Xét vật đặt trong hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc a so với Trái đất
(3)
Xét một người ở trong buồng thang máy chuyển động với gia tốc a so với mặt đất
a
Fqt
P
P’
P’ = P + Fqt
= m(g+a) > P
:hiện tượng tăng trọng lượng
Khi a hướng lên
P’ = P - Fqt
= m(g-a) < P
:hiện tượng giảm trọng lượng
Fqt
P
P’
a
Khi a hướng xuống
P’ = P - Fqt = m(g-a)
Nếu a=g thì P’=0
: hiện tượng mất trọng lượng
g
Tại sao mặt đường thường làm nghiêng về phía tâm đường cong tại những đoạn cua?
N
P
N
Fht
P
Tại sao các vận động viên lại có động tác nghiêng người khi qua những đoạn đường cong?
*Bài tập về nhà
Tại sao những cây cầu thường được làm vồng lên?