TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 Bài 21
HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC
LỰC QUÁN TÍNH
I. MỤC TIÊU
- Hiểu được lí do đưa ra và lập luận dẫn đến khái niệm lực quán tính, biêu thức và
đặc điểm của lực quán tính.
- Biết vận dụng khái niệm quán tính để giải một số bài tóan tron hệ quy chiếu phi
quán tính.
II. CHUẨN BỊ
- Hòn bi, xe lăn, một máy Atwood, lực kế, các quả cân
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1) Kiểm tra bài cũ :
Câu 1 : Thế nào là hệ vật ? Nội lực ? Ngoại lực ?
Câu 2 : Trong trường hợp nào, ta có thể nói đến gia tốc của hệ vật ? Viết công thức
tính gia tốc của hệ vật ?
2) Giới thiệu bài mới :
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 I. HỆ QUY CHIẾU CÓ GIA TỐC
GV mô tả thí nghiệm như hình vẽ dưới đây :
GV : Khi ta thả cho hệ thống chuyển động bất
chợt hay nói đúng hơn là xe lăn chuyển động bất
chợt thì xảy ra hiện tượng gì cho quả cầu ?
HS : Quả cầu chuyển động ngược lại so với xe
lăn.
II. LỰC QUÁN TÍNH
a) Khái niệm :
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 GV : Mặt dù không có sự tương tác giửa các vật
lên quả cầu, nhưng quả cầu vẫn chuyển động
Như vậy ta có thể xem quả cầu đã chịu một lực (
hệ quy chiếu phi quán tính) gọi là lực quán tính.
GV : nếu đứng trên mặt đất quan sát các em thấy
xe lăn chuyển động với gia tốc a
, còn quả cầu sẽ
ở trạng thái như thế nào ?
HS : Quả cầu ở trạng thái đứng yên !
GV : Theo bài công thức cộng vận tốc, các em
hãy tính xem quả cầu chuyển động với gia tốc
như thế nào so với chiếc xe lăn ?
HS : Quả cầu sẽ chuyển động với gia tốc - a
.
GV : Từ đó các em cho biết lực quán tính được
có khối lượng m chịu thêm m
ột lực
bằng - ma
. Lực này gọi là l
ực quán
tính :
amF
q
* L
ực quán tính không có phản
lực.
b) Bài tập áp dụng :
Bài 1 : Dùng dây treo m
ột quả cầu
khối lượng m lên đ
ầu một cái cọc
đặt trên xe lăn. Xe chuy
ển động với
gia tốc a
không đổi . h
HS : Vật sẽ chịu thêm lực quán tính
F
GV hướng dẫn cho các em HS vẽ vật m chịu
3 lực
P
,
T
và
F
qt
Sau đó GV gọi HS lên tính góc ( Gọi ý cho
HS về tan )
tg =
P
F
q
=
g
a
T =
cos
α
m.g
chính
F
q
kéo dây lệch khỏi ph
ương
thẳng đứng). Khi dây treo đ
ã có
m
ột vị trí ổn định so với xe, ba lực
nói trên cân bằng nhau.
tg =
P
F
q
=
g
a
T =
cos
α
m.g
Bài 2 : Một vật có khối lư
ợng m =
2 kg móc vào m
ột lực kế treo trong
TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10
,
F
qt
và
buồng thang máy. Hãy tìm s
ố chỉ
của lực kế trong các trường hợp :
a) Thang máy chuy
ển động
đều.
b) Thang máy chuy
ển động với
gia tốc a = 2,2 (m/s
2
) hướng l
ên
trên ?
c) Thang máy chuy
ển động với
gia tốc a = 2,2 (m/s
2
) hư
ớng xuống
dưới ?
Bài giải :
Chọn :
+ H
ệ trục tọa độ gắn trong buồn
thang máy.
như câu trên các em hãy vẽ các lực tác dụng lên
vật và cách tính giá trị
F
qt
GV : Gọi HS lên vẽ các lực tác dụng lên vật và
cách tính giá trị của lực kế
F
lk
. b) Thang máy chuyển động l
ên
nhanh d
ần đều với gia tốc a = 2,2
m/s
2
Flk = P + Fq = m(g +a)
= 2(9,8 + 2,2) = 24 (N)