Giải vật lí 10 bài 1 chủ đề 6 trang 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112 Cánh Diều

Mời các em theo dõi nội dung bài học hôm nay Giải vật lí 10 bài 1 chủ đề 6 trang 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112 cánh diều

Các đối tượng chuyển động tròn được gặp khá thường xuyên, ở mọi mức độ. Các bánh xe, bánh răng ròng rọc, vận động viên đua mô tô khi vào khúc quanh hay vệ tinh của Trái Đất – tất cả đều tham gia chuyển động tròn. Lấy các ví dụ trong thực tế và thảo luận xem chuyển động nào là chuyển động tròn.Đổi các góc sau từ độ sang radian: 300 , 900 , 1050 , 1200 , 2700 .Đổi các góc sau từ radian sang độ: 0,5 rad; 0,75 rad; π rad.

Bạn đang xem: Giải vật lí 10 bài 1 chủ đề 6 trang 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112 Cánh Diều

Câu hỏi tr 106

Hướng dẫn giải:

Vận dụng kiến thức đã học để áp dụng vào thực tế

Lời giải:

Lực làm vật chuyển động tròn là lực hướng tâm

Sự hiểu biết về chuyển động tròn giữ vai trò quan trọng trong cuộc sống, khoa học và kĩ thuật:

+ Nhờ chuyển động tròn mà con người đã chế tạo ra chiếc đồng hồ, bánh xe, giải thích được một số hiện tượng thiên văn,…

Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

Hướng dẫn giải:

Liên hệ thực tế:

Lời giải:

Ví dụ:

+ Đồng hồ: chuyển động tròn của kim giờ, kim phút, kim giây là chuyển động tròn

+ Chuyển động tròn của bánh xe máy, xe đạp, xe ô tô

Câu hỏi tr 107

Luyện tập

Hướng dẫn giải:

\(\begin{array}{l}1radian = \frac{{{{360}^0}}}{{2\pi }} = \frac{{{{180}^0}}}{\pi }\\{1^0} = \frac{\pi }{{180}}rad\end{array}\)

Lời giải:

\(\begin{array}{l}{30^0} = \frac{{30.\pi }}{{180}}rad = \frac{\pi }{6}rad\\{90^0} = \frac{{90.\pi }}{{180}}rad = \frac{\pi }{2}rad\\{105^0} = \frac{{105.\pi }}{{180}}rad = \frac{{7\pi }}{{12}}rad\\{120^0} = \frac{{120.\pi }}{{180}}rad = \frac{{2.\pi }}{3}rad\\{270^0} = \frac{{270.\pi }}{{180}}rad = \frac{{3.\pi }}{2}rad\end{array}\)

Hướng dẫn giải:

\(\begin{array}{l}1radian = \frac{{{{360}^0}}}{{2\pi }} = \frac{{{{180}^0}}}{\pi }\\{1^0} = \frac{\pi }{{180}}rad\end{array}\)

Lời giải:

\(\begin{array}{l}0,5rad = 0,5.\frac{{{{180}^0}}}{\pi } \approx 28,{6^0}\\0,75rad = 0,75.\frac{{{{180}^0}}}{\pi } \approx {43^0}\\\pi rad = \pi .\frac{{{{180}^0}}}{\pi } = {180^0}\end{array}\)

Câu hỏi tr 108

Luyện tập

Hướng dẫn giải:

Liên hệ thực tế và vận dụng khả năng quan sát, suy luận

Lời giải:

Ta thấy để đi hết 1 vòng tròn, kim giây mất 60 s, kim phút mất 60 phút = 3600 s, kim giờ mất 12 h = 43200 s

=> Kim giây có tốc độ chuyển động nhanh nhất và kim giờ có tốc độ chuyển động chậm nhất.

Hướng dẫn giải:

Liên hệ thực tế và vận dụng khả năng quan sát, suy luận

Lời giải:

Kim phút:

+ Tại 12 h kim phút chỉ số 12, đến 3h30ph thì kim phút chỉ số 6, ta thấy kim phút đi được một nửa vòng tròn

+ 1 vòng tròn = 360⁰ => 1 nửa vòng tròn = 180⁰

Kim giờ

+ 1 giờ, kim giờ quay được 1 góc là 30⁰

=> Từ 12h đến 3h30ph tương ứng là 3,5 h thì kim giờ quay được 1 góc là 3,5.30 = 105⁰

Hướng dẫn giải:

Mối liên hệ giữa chu kì, tốc độ góc: \(\omega  = \frac{{2\pi }}{T}\)

Lời giải:

Chu kì của kim giờ là 43200 s

=> Tốc độ góc của kim giờ là \(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2.\pi }}{{43200}} \approx 1,{45.10^{ – 4}}(rad/s)\)

Chu kì của kim phút là 3600 s

=> Tốc độ góc của kim giây là \(\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2.\pi }}{{3600}} \approx 1,{75.10^{ – 3}}(rad/s)\)

Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

Lời giải:

Do vật chuyển động tròn đều nên tốc độ không thay đổi, hay vật dịch chuyển được các cung tròn có số đo góc bằng nhau sau những khoảng thời gian bằng nhau.

Luyện tập

Hướng dẫn giải:

Mối liên hệ giữa tốc độ, tốc độ góc và bán kính: \(v = \omega .r\)

Trong đó:

+ \(\omega \)là tốc độ góc (rad/s)

+ v là tốc độ (m/s)

+ r là bán kính (m)

Lời giải:

Ta có: \(\omega \)= 0,42 rad/s; r = 2,1 m.

Tốc độ của ngựa gỗ là: \(v = \omega .r = 0,42.2,1 = 0,882(m/s)\)

Câu hỏi tr 109

Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

Hướng dẫn giải:

7 đơn vị cơ bản trong hệ SI:

+ Quãng đường: m

+ Thời gian: s

+ Nhiệt độ: K

+ Khối lượng: kg

+ Cường độ dòng điện: A

+ Khối lượng chất: mol

+ Cường độ sáng: Cd

Lời giải:

Biểu thức (4): \(v = \omega .r\)

Ta biểu diễn biểu thức (4) sang đơn vị, ta có:

\(\left[ {\frac{m}{s}} \right] = \left[ {\frac{1}{s}} \right].\left[ m \right]\)

=> Biểu thức (4) đúng

Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

Lời giải:

Lực gây ra gia tốc của chuyển động tròn đều có hướng vào tâm quỹ đạo tròn và có tên là lực hướng tâm.

Câu hỏi tr 110

Luyện tập

Hướng dẫn giải:

Mối liên hệ giữa tốc độ, tốc độ góc và bán kính: \(v = \omega .r\)

Lời giải:

Trong chuyển động tròn đều, tốc độ góc có giá trị không thay đổi

=> \(\omega  = \frac{{{v_A}}}{{{r_A}}} = \frac{{{v_B}}}{{{r_B}}}\)

\( \Rightarrow \frac{{{r_A}}}{{{r_B}}} = \frac{{{v_A}}}{{{v_B}}} = \frac{{0,6}}{{0,2}} = 3\)            (1)

Mặt khác, ta có AB = 20 cm = 0,2 m

=> \({r_A} – {r_B} = 0,2\)                        (2)

Từ (1) và (2) => r_A = 0,3 m; r_B = 0,1 m.

Tốc độ góc của vô lăng là: \(\omega  = \frac{{{v_A}}}{{{r_A}}} = \frac{{0,6}}{{0,3}} = 2(rad/s)\)

Luyện tập

Hướng dẫn giải:

Biểu thức định luật II Newton: F = m.a

Biểu thức gia tốc hướng tâm: \({a_{ht}} = \frac{{{v^2}}}{r}\)

Lời giải:

Ta có:

\(\begin{array}{l}{F_{ht}} = m.{a_{ht}} = m.\frac{{{v^2}}}{r} = m.r.{\left( {\frac{v}{r}} \right)^2} = m.r.{\omega ^2}\\ \Rightarrow {F_{ht}} = \frac{{m{v^2}}}{r} = mr{\omega ^2}\end{array}\)

Vận dụng

Hướng dẫn giải:

– Biểu thức tính lực hướng tâm: F = m.a

– Mối liên hệ giữa a,v,R: \(a = \frac{{{v^2}}}{R} = \frac{{{v^2}}}{{r + h}}\)

Trong đó r là khoảng cách từ mặt đất đến tâm Trái Đất, h là độ cao của vật so với mặt đất (nếu vật tại mặt đất thì h = 0)

Biểu thức tính chu kì: \(T = \frac{{2.\pi .R}}{v}\)

Lời giải:

a) Lực hướng tâm tác dụng lên Trạm không gian là trọng lực của Trạm

=> F_ht = P = m.g = 350.10³ .8,8 = 3,08.10⁶ (N)

b) Tốc độ của Trạm không gian là:

\(g = \frac{{{v^2}}}{{r + h}} \Rightarrow v = \sqrt {g(r + h)}  = \sqrt {8,8.(6400 + 340){{.10}^3}}  \approx 7701,43(m/s)\)

c) Thời gian quay quanh Trái Đất của Trạm không gian

\(T = \frac{{2.\pi .(r + h)}}{v} = \frac{{2.\pi .(6400 + 340){{.10}^3}}}{{7701,43}} \approx 5499(s)\)

d) Đổi 1 ngày = 86400 s

Số vòng Trạm không gian thực hiện quanh Trái Đất trong một ngày

\(n = \frac{t}{T} = \frac{{86400}}{{5499}} \approx 16\)(vòng).

Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

Hướng dẫn giải:

Vận dụng kiến thức đã học

Lời giải:

Ô tô đang đi theo hướng vuông góc với tờ giấy, trên một mặt đường bằng phẳng và rẽ trái. Đường tác dụng lên ô tô 2 lực. Lực thứ nhất là phản lực vuông góc với mặt đường, lực này cân bằng với trọng lực của ô tô. Vì vậy ô tô không có gia tốc theo phương thẳng đứng. Lực thứ hai là lực ma sát nghỉ của bánh xe với mặt đường. Lực ma sát nghỉ không cân bằng với lực nào và đóng vai trò là lực hướng tâm. Lực ma sát cần có độ lớn thỏa mãn \(F = \frac{{m{v^2}}}{r}\) để có thể rẽ trái an toàn với tốc v theo quỹ đạo có bán kính r mong muốn

Câu hỏi tr 111

Tìm hiểu thêm

Lời giải:

Từ biểu thức \(N\sin \theta  + {F_{ms}}\cos \theta  = \frac{{m{v^2}}}{r}\), ta có các yếu tố ảnh hưởng đến góc nghiêng của mặt đường tới sự an toàn của xe khi vào khúc đường quanh tròn:

+ Lực ma sát của bánh xe với mặt đường, nếu lực ma sát không đủ lớn thì xe có thể bị văng ra khỏi khúc cua

+ Tốc độ của xe

+ Bán kính của cung đường

Câu hỏi tr 112

Vận dụng: Trong mỗi tình huống trong hình 1.11, lực nào đóng vai trò là lực hướng tâm? Thảo luận về các điều kiện đảm bảo an toàn của chuyển động trong mỗi tình huống.

Hướng dẫn giải:

Phân tích lực

Lời giải:

Lực đóng vai trò lực hướng tâm là trọng lực

Điều kiện để đảm bảo an toàn cho chuyển động của máy bay:

+ Tốc độ chuyển động của máy bay

+ Góc nghiêng giữa cánh máy bay với mặt phẳng ngang.

Hướng dẫn giải:

Phân tích lực

Lời giải:

Lực đóng vai trò lực hướng tâm là lực căng của sợi dây buộc với vật

Điều kiện để đảm bảo an toàn cho chuyển động của viên đá

+ Tốc độ chuyển động của viên đá

+ Góc nghiêng của dây so với phương thẳng đứng

+ Lực quay của tay

Lí thuyết

>> Xem chi tiết: Lí thuyết Bài 1 Chuyển động tròn – Vật lí 10

Hy vọng với nội dung trong bài Giải vật lí 10 bài 1 chủ đề 6 trang 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112 cánh diều

do thầy cô trường Trung học Bình Chánh biên soạn sẽ giúp các em nắm chắc kiến thức nội dung bài học tốt hơn để từ đó hoàn thành tất cả các bài tập trong SGK.

Đăng bởi: THCS Bình Chánh

Chuyên mục: Vật Lí 10 Cánh Diều

• Giải Bài 4.16 trang 65 Toán 10 tập 1 SGK Kết nối tri thức với cuộc sống
• Giải Bài 1 trang 37 Toán 10 tập 1 SGK Chân trời sáng tạo
• Giải Vận dụng trang 30 Toán 10 tập 1 SGK Kết nối tri thức với cuộc sống
• Triều cường là gì? Triều cường xảy ra khi nào?
• Thơ Đường luật là gì? Đặc điểm của thơ Đường luật
• Phân tích nhân vật he ra clet hay nhất (5 mẫu)