Câu hỏi trang 121 Vật Lí 10: Dựa vào việc quan sát chuyển động của kim giây trong đồng hồ có kim trôi để:

1. So sánh tốc độ của các điểm khác nhau trên kim

2. So sánh độ dịch chuyển góc trong cùng khoảng thời gian của các điểm khác nhau trên kim.

Phương pháp giải:

Quan sát chuyển động của các kim trên đồng hồ

Trả lời:

1. Ta thấy tốc độ của các điểm khi kim giây chuyển động là như nhau trên đường tròn

2. Độ dịch chuyển góc trong cùng khoảng thời gian của các điểm khác nhau trên kim là như nhau.

Câu hỏi 1 trang 121 Vật Lí 10: Hãy tính tốc độ góc của kim giờ và kim phút của đồng hồ.

Phương pháp giải:

Mối liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $\omega =\frac{2\pi }{T}$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

Trả lời:

Chu kì quay của kim giờ là 12 giờ = 1 036 800 s

Chu kì quay của kim phút là 60 phút = 3600 s

Tốc độ góc của kim giờ là: ${\omega }_h=\frac{2\pi }{T_h}=\frac{2\pi }{1036800}\approx {6.10}^{-6}(rad/s)$

Tốc độ góc của kim phút là: ${\omega }_{ph\text{'}ut}=\frac{2\pi }{T_{ph\text{'}ut}}=\frac{2\pi }{3600}\approx 1,{75.10}^{-3}(rad/s)$

Câu hỏi 2 trang 121 Vật Lí 10: Roto trong một tổ máy thủy điện Hòa Bình quay 125 vòng mỗi phút. Hãy tính tốc độ góc của roto này theo đơn vị rad/s.

Phương pháp giải:

Mối liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $\omega =\frac{2\pi }{T}$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

Trả lời:

Ta có f = 125 vòng/phút =  vòng/s

Tốc độ góc của roto là: $\omega =2\pi f=2\pi .\frac{25}{12}\approx 13,1(rad/s)$

Câu hỏi 1 trang 121 Vật Lí 10: Biết chiều dài kim phút và kim giây của một chiếc đồng hồ lần lượt là 4 cm và 5 cm. Hãy tính:

a) Tỉ số chu kì quay của hai kim.

b) Tỉ số tốc độ của đầu kim phút và đầu kim giây.

Phương pháp giải: 

Trái Đất tự quay quanh trục của nó 1 vòng hết 24 giờ

- Chu kì quay trong chuyển động tròn đều là: $T=\frac{2\pi }{\omega }$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

- Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $v=\omega .r$

Trả lời:

a) Chu kì là khoảng thời gian để vật quay hết một vòng tròn

+ Chu kì quay của kim phút là 60 phút = 3600 giây

+ Chu kì quay của kim giây là 60 giây

b) Ta có: $v=\omega .r=\frac{2\pi }{T}.r$

$\begin{array}{l}{v}_{ph\text{'}ut}=\frac{2\pi }{T_{ph\text{'}ut}}.r_{ph\text{'}ut}\\ v_{gi\text{^}ay}=\frac{2\pi }{T_{gi\text{^}ay}}.r_{gi\text{^}ay}\end{array}$

$\Rightarrow \frac{v_{ph\text{'}ut}}{v_{gi\text{^}ay}}=\frac{r_{ph\text{'}ut}}{r_{gi\text{^}ay}}.\frac{T_{gi\text{^}ay}}{T_{ph\text{'}ut}}=\frac{4}{5}.\frac{60}{3600}=\frac{1}{75}$

Câu hỏi 2 trang 121 Vật Lí 10: Xét một điểm nằm trên đường xích đạo trong chuyển động tự quay của Trái Đất. Biết bán kính Trái Đất tại xích đạo là 6 400 km. Hãy tính:

a) Chu kì chuyển động của điểm đó.

b) Tốc độ và tốc độ góc của điểm đó.

Phương pháp giải:

Trái Đất tự quay quanh trục của nó 1 vòng hết 24 giờ

- Chu kì quay trong chuyển động tròn đều là: $T=\frac{2\pi }{\omega }$

Trong đó:

+ T là chu kì (s)

+ $\omega$: tốc độ góc (rad/s)

- Mối liên hệ giữa tốc độ và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều là: $v=\omega .r$

Trả lời:

a) Trái Đất tự quay quanh trục của nó 1 vòng hết 24 giờ

=> Chu kì chuyển động của một điểm trong chuyển động tự quay của Trái Đất là 24 giờ.

b) Đổi 24 giờ = 2 073 600 s; 6400 km = 6,4.106 m.

Tốc độ góc của điểm đó là: $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{2073600}\approx {3.10}^{-6}(rad/s)$

Tốc độ của điểm đó là:

$v=\omega .r={3.10}^{-6}.6,{4.10}^6=19,2(m/s)$

Xem thêm các bài giải Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Giải vật lí 10 trang 120 Tập 1

Giải vật lí 10 trang 121 Tập 1

Giải vật lí 10 trang 122 Tập 1