Giải SBT Vật lí 10 trang 70 Chân trời sáng tạo

Giải SBT Vật lí 10 trang 70 Chân trời sáng tạo

Bài 20.4 trang 70 SBT Vật lí 10: Chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất được xem gần đúng là chuyển động tròn đều. Thời gian Mặt Trăng quay một vòng quanh Trái Đất khoảng 27,3 ngày. Khoảng cách trung bình từ tâm của Trái Đất đến Mặt Trăng là 385.10³ km. Hãy xác định:

a. Tốc độ của Mặt Trăng (theo đơn vị km/h và m/s) và quãng đường Mặt Trăng chuyển động sau một ngày.

b. Gia tốc hướng tâm của Mặt Trăng (theo đơn vị m/s²).

Lời giải:

a. Tốc độ:

$v=\omega .R=\frac{2\pi R}{T}=\frac{2\pi {\mathrm{.385.10}}^6}{27,3.86400}\approx 1,{03.10}^{3}m/s$

Quãng đường Mặt Trăng chuyển động sau 1 ngày:

$s=v.t\approx 1,{03.10}^3.86400\approx 88,{9.10}^{6}m$

b. Gia tốc hướng tâm: 

$a_{ht}=\frac{v^2}{R}\approx 2,{76.10}^{-3}m/s^2$

Bài 20.5 trang 70 SBT Vật lí 10: Một chiếc xe chuyển động theo hình vòng cung với tốc độ 36 km/h và gia tốc hướng tâm 4,0 m/s². Giả sử xe chuyển động tròn đều. Hãy xác định:

a. Bán kính đường vòng cung.

b. Góc quét bởi bán kính quỹ đạo (theo rad và độ) sau thời gian 3 s.

Lời giải:

Đổi 36 km/h = 10 m/s

a. Bán kính: $R=\frac{v^2}{a_{ht}}=\frac{{10}^2}{4}=25m$

b. Góc quét: 

$\alpha =\omega .\Delta t=\frac{v}{R}.\Delta t=\frac{10}{25}.3=1,2rad\approx 68,8°$

Bài 20.6 trang 70 SBT Vật lí 10: Một trái bóng được buộc vào một sợi dây và quay tròn đều trong mặt phẳng ngang như Hình 20.2. Trái bóng quay một vòng trong 1 s với tốc độ 0,5 m/s. Tính bán kính quỹ đạo và chiều dài L của sợi dây, biết góc hợp bởi dây và phương thẳng đứng bằng 30⁰.

Lời giải:

Tốc độ góc: 

$\begin{array}{l}\omega =\frac{v}{R}=\frac{0,5}{R}\\ \omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{1}\end{array}\Rightarrow R=0,08m$

$\Rightarrow L=\frac{R}{\sin 30°}=0,16m$