1. Lực hướng tâm là gì?

1.1. Khái niệm

Lực hướng tâm là 1 loại lực không quá mới lạ nhưng không phải ai cũng có thể hiểu rõ được bản chất của nó. Vậy chúng ta cùng nhau tìm hiểu lực hướng tâm là gì nhé.Lực hướng tâm là lực hoặc là hợp lực sẽ tác dụng vào những vật chuyển động tròn đều và sẽ gây ra cho vật gia tốc hướng tâm cho vật được gọi là lực hướng tâm.

1.2. Nguồn gốc và đặc điểm

a. Nguồn gốc: Đối với một vệ tinh khi bay trong quỹ đạo quanh trái đất, lực hướng tâm do lực trọng trường tạo nên giữa vệ tinh và trái đất, tác dụng hướng về khối tâm của hai vật. Đối với vật khi được gắn với đầu sợi dây đang quay theo trục đứng, đó ...

1.3. Biểu thức

Ta có công thức tính lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều: $F_{ht}$ = m.$a_{ht}$= $\frac{mv^{2}}{r}$ = $m\omega ^{2}$.rTrong đó: Biểu thức tính độ lớn của lực hướng tâm là: $m\omega ^{2}$.r

1.4 Ví dụ về lực hướng tâm

Một vật được gắn vào đầu một sợi dây. Sau đó tiến hành quay nhanh đều sợi dây. Ta có thể thấy rõ vật chuyển động tròn quanh quỹ đạo, nếu buông tay ra, vật sẽ bị văng ra khỏi quỹ đạo tròn. Điều đó chứng tỏ lực căng của sợi dây đã giúp cho vật chuyển động tròn đều. Ở đây lực căng đóng vai trò lực hướng tâm.Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo có vai trò là lực hướng, nó giúp cho vệ tinh nhân tạo có thể chuyển động tròn đều quay xung quanh Trái Đất.

2. Chuyển động li tâm là gì?

2.1. Khái niệm

Trong chuyển động tròn đều của một vật, khi lực ma sát nghỉ cực đại không đủ lớn để có thể đóng vai trò của lực hướng tâm, lúc này vật trượt trên mặt tiếp xúc chuyển động bị lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo như phương tiếp tuyến với quỹ đạo của vật. Chuyển động này được gọi là chuyển động li tâm.

2.2. Ứng dụng

Chuyển động li tâm có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, điển hình là ví dụ về: máy vắt li tâm. Các máy giặt thường sử dụng chuyển động quay tròn của động cơ để tạo ra chuyển động tròn của lồng giặt. Khi vắt quần áo, chuyển động tròn tạo ra lực quán tính li tâm đẩy các hạt nước trên quần áo ra khỏi lồng giặt thông qua các lỗ nhỏ. Vì vậy mà quần áo được vắt khô hơn so với giặt tay. Đây chính là nguyên lí chung của các loại máy li tâm.

3. Bài tập ôn luyện kiến thức về lực hướng tâm

3.1. Bài tập tự luận

Bài 1: Một xe đạp đang chuyển động thẳng đều với v = 36 km/h. Biết lốp bánh xe có bán kính là 40 cm. Tính tốc độ góc và gia tốc hướng tâm tại một điểm trên lốp bánh xe đạp.Hướng dẫn giải: Vận tốc của xe đạp cũng là tốc độ dài một điểm trên lốp xe: v = ...

3.2 Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Chọn câu saiA. Vệ tinh nhân tạo chuyển động được tròn đều quanh trái đất do lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâmB. Xe chuyển động vào một đoạn đường cong lực ma sát đóng vai trò lực hướng tâm.C. Vật nằm nghiêng ở dưới mặt bàn nằm ngang qua...