LỰC HƯỚNG TÂM

Trong chuyển động tròn đều, một vật luôn chịu tác dụng của lực hướng tâm – lực này đóng vai trò giữ vật đi theo quỹ đạo tròn thay vì chuyển động thẳng theo quán tính. Lực hướng tâm không phải loại lực mới, mà là kết quả từ các lực đã biết như lực căng dây, lực ma sát hay lực hấp dẫn. Đặc điểm quan trọng nhất như tên gọi của nó là lực hướng tâm luôn có phương hướng về tâm quỹ đạo. Biểu thức toán học của lực hướng tâm là:

trong đó:
m (kg) là khối lượng vật,
v (m/s) là vận tốc,
r (m) là bán kính quỹ đạo.

Trong thực tế, khái niệm này giúp giải thích nhiều hiện tượng: từ sự chuyển động của các hành tinh quanh Mặt Trời cho đến chuyển động của xe khi ôm cua. Việc đảm bảo lực hướng tâm đủ lớn là điều kiện quan trọng xe khi ôm cua tránh trượt ra ngoài quỹ đạo. Học sinh khi tiếp cận nội dung này cần hiểu rằng bản thân lực hướng tâm không làm vật “bị hút” vào tâm, mà chúng làm cho quỹ đạo của vật cong lại. Ví dụ xe đang đi thẳng thì không có lực hướng tâm, nhưng khi xe vào cua chuyển động trên quỹ đạo cong thì phải có lực hướng tâm. Xe vào ôm cua càng gấp, thì bán kính quỹ đạo cong r càng nhỏ và theo công thức trên lực hướng tâm phải càng lớn, do đó đòi hỏi ma sát giữa bánh xe và đường càng phải tốt.
Câu 1 [1072652]: Công thức
cho thấy lực hướng tâm
cho thấy lực hướng tâm A, tỉ lệ nghịch với vận tốc.
B, tỉ lệ thuận với bán kính.
C, tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc.
D, không phụ thuộc vào khối lượng.
Công thức
cho thấy lực hướng tâm:
+) Tỉ lệ thuận với khối lượng của vật
+) Tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc
+) Tỉ lệ nghịch với bán kính quỹ đạo
Chọn C Đáp án: C
cho thấy lực hướng tâm:+) Tỉ lệ thuận với khối lượng của vật
+) Tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc
+) Tỉ lệ nghịch với bán kính quỹ đạo
Chọn C Đáp án: C
Câu 2 [1072653]: Một vật có khối lượng 2 kg chuyển động tròn đều bán kính 1 m với vận tốc 3 m/s. Lực hướng tâm tác dụng lên vật là
A, 3 N.
B, 6 N.
C, 9 N.
D, 18 N.
Ta có công thức tính độ lớn lực hướng tâm: 
Trong đó:
+)
là lực hướng tâm, luôn hướng vào tâm quỹ đạo (N)
+) m là khối lượng của vật (kg)
+) r là bán kính quỹ đạo tròn (m)
+) v là vận tốc chuyển động của vật trên quỹ đạo(m/s)
Thay số ta được:
Chọn D
Đáp án: D

Trong đó:
+)
là lực hướng tâm, luôn hướng vào tâm quỹ đạo (N)+) m là khối lượng của vật (kg)
+) r là bán kính quỹ đạo tròn (m)
+) v là vận tốc chuyển động của vật trên quỹ đạo(m/s)
Thay số ta được:

Chọn D
Đáp án: D
Câu 3 [1072654]: Xét các phát biểu về lực hướng tâm:
(1) Lực hướng tâm luôn hướng về tâm quỹ đạo.
(2) Lực hướng tâm là một lực mới xuất hiện.
(3) Lực hướng tâm có thể do ma sát cung cấp.
(4) Vật chuyển động tròn đều vẫn có quán tính.
Đâu là phát biểu đúng?
(1) Lực hướng tâm luôn hướng về tâm quỹ đạo.
(2) Lực hướng tâm là một lực mới xuất hiện.
(3) Lực hướng tâm có thể do ma sát cung cấp.
(4) Vật chuyển động tròn đều vẫn có quán tính.
Đâu là phát biểu đúng?
A, (1), (3), (4).
B, (2), (3).
C, (1) và (2).
D, (2) và (4).
(1). Đúng. Lực hướng tâm luôn hướng vào tâm quỹ tạo, giữ cho vật chuyển động theo quỹ đạo tròn
(2). Sai. Lực hướng tâm không phải loại lực mới, mà là kết quả từ các lực đã biết như lực căng dây, lực ma sát hay lực hấp dẫn.
(3). Đúng. Lực ma sát có thể đóng vai trò là lực hướng tâm trong chuyển động tròn
(4). Đúng. Vật chuyển động tròn đều vẫn có quán tính (khả năng duy trì vận tốc). Nếu lực hướng tâm đột ngột biến mất, theo định luật I Newton, vật sẽ tiếp tục chuyển động theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo tại thời điểm đó với vận tốc cũ.
Số phát biểu đúng là (1), (3), (4)
Chọn A Đáp án: A
(2). Sai. Lực hướng tâm không phải loại lực mới, mà là kết quả từ các lực đã biết như lực căng dây, lực ma sát hay lực hấp dẫn.
(3). Đúng. Lực ma sát có thể đóng vai trò là lực hướng tâm trong chuyển động tròn
(4). Đúng. Vật chuyển động tròn đều vẫn có quán tính (khả năng duy trì vận tốc). Nếu lực hướng tâm đột ngột biến mất, theo định luật I Newton, vật sẽ tiếp tục chuyển động theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo tại thời điểm đó với vận tốc cũ.
Số phát biểu đúng là (1), (3), (4)
Chọn A Đáp án: A