Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối không đổi đối với một vị trí trên Trái Đất) chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh.
Dạng bài: Lấy gia tốc trọng trường tại mặt đất bằng 9,8 m/s^2 và bán kính Trái Đất khoảng 6,4.10^6 m. Hướng dẫn chi tiết.
Một vệ tinh địa tĩnh (là vệ tinh có vị trí tương đối không đổi đối với một vị trí trên Trái Đất - Hình 5.3) chuyển động quanh Trái Đất với lực hướng tâm là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh . Biết gia tốc trọng trường tại mặt đất được tính theo biểu thức:
; với
là hằng số hấp dẫn, M và R lần lượt là khối lượng và bán kính Trái Đất. Lấy gia tốc trọng trường tại mặt đất bằng
và bán kính Trái Đất khoảng
. Tính
a) bán kính quỹ đạo của vệ tinh.
b) tốc độ của vệ tinh trên quỹ đạo.
Hình 5.3
Công thức liên quan
Công thức xác định tốc độ góc của chuyển động tròn đều
Vật lý 10. Công thức xác định tốc độ góc của chuyển động tròn đều. Hướng dẫn chi tiết.
Tốc độ góc
a/Định nghĩa : Tốc độ góc được tính bằng thương số của góc quét và thời gian quét hết góc đó.
+ Ý nghĩa : Đặc trưng cho tốc độ nhanh hay chậm của vật trong chuyển động tròn đều.Khi vật chuyển động tròn đều , các điểm trên vật có cùng tốc độ góc
b/Công thức:
: chu kì .
: tần số .
: tốc độ góc .
: Góc quay
Vận tốc dài trong chuyển động tròn đều
Vật lý 10. Vận tốc dài trong chuyển động tròn đều. Hướng dẫn chi tiết.
Vận tốc dài (vận tốc trên phương tiếp tuyến)
a/Định nghĩa: Vận tốc dài là vận tốc tức thời của một điểm khi đi được một cung tròn trên một vật chuyển động tròn .
+ Ý nghĩa : Các điểm trên vật có cùng tốc độ góc , điểm nào càng xa tâm quay thì vận tốc dài càng lớn .Do độ dài cung phụ thuộc vào khoảng cách đến tâm.
b/Công thức:
Chú thích:
: vận tốc dài của chuyển động tròn đều .
: tốc độ góc .
: bán kính quỹ đạo của chuyển động tròn .
c/Tính chất của vector vận tốc dài:
+ Điểm đặt: tại điểm đang xét.
+ Hướng: vận tốc dài của chuyển động tròn đều tại mỗi điểm luôn có phương tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm tương ứng và có chiều là chiều chuyển động.
+ Chiều: phụ thuộc vào chiều của chuyển động tròn.
Công thức xác định lực hấp dẫn.
Vật lý 10. Công thức xác định lực hấp dẫn. Hướng dẫn chi tiết.
Phát biểu:
Lực hấp dẫn giữa hai vật( coi như hai chất điểm) có độ lớn tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Chú thích:
: khối lượng của hai vật 1 và 2 .
: hằng số hấp dẫn .
: khoảng cách giữa hai vật .
: lực hấp dẫn .
Công thức xác định lực hướng tâm
Vật lý 10. Công thức xác định lực hướng tâm. Hướng dẫn chi tiết.
Quả banh chuyển động tròn quanh tay người do lực căng dây đóng vai trò lực hướng tâm.
Định nghĩa:
Lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
Chú thích:
: lực hướng tâm .
: khối lượng của vật .
: gia tốc hướng tâm .
: vận tốc của vật .
: vận tốc góc .
: bán kính của chuyển động tròn .
Hằng số liên quan
Hằng số hấp dẫn
Vật lý 10.Hằng số hấp dẫn. Hướng dẫn chi tiết.
Ý nghĩa : tỉ lệ lực kết nối giữa hai vật có khối lượng.
Hằng số hấp dẫn được đo bởi thí nghiệm cavendish 1797.
Được áp dụng trong công thức lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng ở định luật vạn vật hấp dẫn Newton.
Kí hiệu G được nhà vật lý Sir Charles Vernon Boys vào năm 1890.
Giá trị hằng số hấp dẫn khó đo với độ chính xác cao vì yếu hơn các lực cơ bản khác.
Biến số liên quan
Chu kì trong chuyển động tròn đều - Vật lý 10
Vật lý 10. Chu kì trong chuyển động tròn đều. Hướng dẫn chi tiết.
Định nghĩa:
T là thời gian để vật chuyển động được một vòng.
Đơn vị tính: giây .
Ngoài ra với một số chuyển động có chu kì lâu hơn (trái đất quanh mặt trời, trái đất tự quay quanh trục v....v....) thì chu kì còn có thể tính bằng tháng, năm v...v....
Tần số của chuyển động tròn đều - Vật lý 10
Vật lý 10. Tần số của chuyển động tròn đều. Hướng dẫn chi tiết.
Định nghĩa:
f là số vòng vật chuyển động được trong thời gian 1 s.
Đơn vị tính: Hertz (Hz).
Tốc độ góc trong chuyển động tròn đều - Vật Lý 10
Vật lý 10. Tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. Hướng dẫn chi tiết.
Định nghĩa:
là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị: rad/s
Các câu hỏi liên quan
Một ô tô đang đi trên đường thẳng với tốc độ v thì trước mặt ô tô đột ngột xuất hiện một mối nguy hiểm. Xác định tốc độ v và thời gian từ khi nguy hiểm đến khi phanh.
- Tự luận
- Độ khó: 3
- Video
Một ô tô đang đi trên đường thẳng với tốc độ v thì trước mặt ô tô đột ngột xuất hiện một mối nguy hiểm. Trong khoảng thời gian từ khi mối nguy xuất hiện đến khi phanh hoạt động, ô tô chuyển động được quãng đường 29,3 m. Khi phanh hoạt động làm bánh xe ngừng quay, các bánh xe của ô tô để lại vết trượt dài 12,8 m trên đường, như hình vẽ. Người ta ước tính rằng trong quá trình trượt, ô tô giảm tốc với gia tốc có độ lớn là 0,85 g, trong đó g là gia tốc rơi tự đo.
a) Xác định:
+ tốc độ v của ô tô trước khi hãm phanh.
+ thời gian từ khi nguy hiểm xuất hiện đến khi phanh hoạt động.
b) Trên một con đường có giới hạn tốc độ cho phép là 60 km/h, sử dụng kết quả ở câu hỏi a) để thảo luận về việc tuân thủ quy định về tốc độ cho phép khi lái ô tô.
Cảnh sát giao thông có thể ước tính tốc độ của các xe bằng độ dài của vết trượt. Ước lượng tốc độ của xe trước khi hãm phanh.
- Tự luận
- Độ khó: 2
- Video
Cảnh sát giao thông có thể ước tính tốc độ của các xe ô tô liên quan đến vụ tai nạn bằng độ dài của vết trượt do lốp xe trượt và để lại trên mặt đường. Biết rằng độ giảm tốc tối đa mà ô tô có thể đạt được khi hãm phanh trên mặt đường bình thường là khoảng 9 m/. Trong một vụ tai nạn, vết lốp được tìm thấy dài 125 m. Ước lượng tốc độ của xe trước khi hãm phanh.
Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Đồ thị vận tốc - thời gian của nó được biểu diễn như hình vẽ. Tính độ lớn độ dịch chuyển, gia tốc và vận tốc trung bình.
- Tự luận
- Độ khó: 0
- Video
Một ô tô chuyển động trên đường thẳng. Đồ thị vận tốc - thời gian của nó được biểu diễn như hình vẽ.
a) Tính độ lớn độ dịch chuyển tổng hợp từ t = 0 s đến t = 50 s.
b) Tính độ lớn độ dịch chuyển trong khoảng thời gian từ t =10 s đến t = 40 s.
c) Tìm gia tốc của xe trong các khoảng thời gian: từ 0 s đến 15 s; từ 15 s đến 40 s và từ 40 s đến 50 s.
d) Viết biểu thức liên hệ thời gian và độ dịch chuyển từ vị trí xuất phát 0 đến vật cho mỗi giai đoạn của chuyển động: OA, AB, và BC.
e) Tìm vận tốc trung bình của ô tô trong khoảng thời gian từ t = 0 s đến t = 50 s.
Một viên đá được thả rơi không vận tốc đầu. Trong giây cuối cùng trước khi chạm đất, viên đá đã rơi được đoạn đường dài 24,5 m. Tính thời gian rơi.
- Tự luận
- Độ khó: 2
- Video
Một viên đá được thả rơi không vận tốc đầu. Trong giây cuối cùng trước khi chạm đất, viên đá đã rơi được đoạn đường dài 24,5 m. Lấy g = 9,8 m/. Tính khoảng thời gian rơi tự do của viên đá này.
Tính quãng đường mà vậy rơi tự do đi được trong giây thứ tư. Trong khoảng thời gian đó vận tốc của vật đã tăng lên bao nhiêu?
- Tự luận
- Độ khó: 2
- Video
Tính quãng đường mà vật rơi tự do đi được trong giây thứ tư. Trong khoảng thời gian đó vận tốc của vật đã tăng lên bao nhiêu? Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/.