Tốc độ góc là gì? Công thức tính tốc độ, tốc độ góc và gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều - Vật lí 10 bài 20

Bài viết này sẽ giúp các em hiểu: Tốc độ góc là gì? cách vận dụng Công thức tính tốc độ, tốc độ góc; Công thức tính gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều? Khái niệm Radian, mối liên hệ giữa cung tròn và góc,...

I. Định nghĩa Radian. Số đo cung tròn theo góc

1. Định nghĩa radian

• Vẽ đường tròn bán kính R, vẽ một cung tròn có chiều dài bằng R. Khi đó góc ở tâm chắn cung này có số đo bằng 1 radian.

• 1 rad là số đo góc ở tâm một đường tròn chắn cung có độ dài bằng bán kính đường tròn đó

• Các hệ thức chuyển đổi đơn vị từ độ sang radian và từ radian sang độ

   hoặc 

2. Mối liên hệ giữa cung tròn và góc

• Khi góc chắn cung có số đo là αα(radian) thì chiều dài cung tròn sẽ bằng:

 s = α_(radian).R

II. Tốc độ trong chuyển động tròn

1. Chuyển động tròn

- Định nghĩa: Một chất điểm chuyển động tròn khi có quỹ đạo là đường tròn.

2. Tốc độ góc trong chuyển động tròn.

- Tốc độ góc trong chuyển động tròn có giá trị bằng góc quay được bởi bán kính trong một đơn vị thời gian:

Trong đó (tính theo rad) là độ dịch chuyển góc hay góc quét bởi bán kính R sau khoảng thời gian Δt (tính theo s):

- Tốc độ góc ω có đơn vị: rad/s. Ngoài ra, còn có các đơn vị khác như vòng/s, độ/s,..

- Chuyển động tròn đều có tốc độ góc không đổi.

3. Vận tốc trong chuyển động tròn

- Tốc độ của một chất điểm chuyển động tròn được tính bằng quãng đường mà chất điểm di chuyển được trong một đơn vị thời gian, theo hệ thức:

- Từ biểu thức của tốc độ góc rút ra được biểu thức mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc:

Trong đó, R là bán kính của chuyển động tròn

Đơn vị: Khi ω tính theo đơn vị rad/s, R có đơn vị là m thì đơn vị của v là m/s

- Vận tốc của chuyển động trong đều có:

+ Phương: Tiếp tuyến với quỹ đạo (đường tròn)

+ Chiều: Theo chiều chuyển động

+ Độ lớn: Không đổi, bằng v=R.ω

III. Gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều

- Gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều có đặc điểm:

+ Phương: Trùng với bán kính

+ Chiều: Hướng về tâm của vòng tròn quỹ đạo (nên có tên là gia tốc hướng tâm).

+ Độ lớn: Không đổi và bằng: