TẠI SAO TÀU VŨ TRỤ ĐƯỢC PHÓNG THEO CHIỀU QUAY CỦA TRÁI ĐẤT

Các vận động viên muốn nhảy xa phải lấy đà, muốn ném lao cũng lấy đà. Đó là sự lợi dụng lực quán tính. Lực quán tính đã giúp vận động viên hay cây lao bay xa hơn. Khi phóng tên lửa thuận theo hướng quay của Trái Đất, chính là chúng ta đã mượn thêm lực quán tính này.

Thực tế, không phải mọi điểm trên Trái Đất đều quay với tốc độ như nhau. Càng gần Bắc Cực và Nam Cực, tốc độ quay càng chậm. Càng gần xích đạo, tốc độ quay càng lớn ( Hình tượng này giống như chiếc đĩa hát quay trên máy quay đĩa. Cùng một vòng quay, nhưng các điểm ở rìa đĩa hát đi được một đoạn đường dài hơn so với các điểm ở tâm đĩa ). Trung tâm Bắc và Nam Cực quay với tốc độ bằng không. Nhưng ở vùng xích đạo, tốc độ này lên tới 465 mét/giây. Bởi vậy, trừ hai khu vực ở trung tâm Bắc Cực và Nam Cực, còn tại hầu hết các điểm khác, con người đều có thể lợi dụng lực quay của Trái Đất.

Khi tàu vũ trụ phóng lên ở vùng xích đạo, vận tốc của nó sẽ được cộng thêm vận tốc quay của Trái Đất ( tức là 465m/s). Và do vậy, dù lực phóng ban đầu của tàu có yếu hơn một chút, nó vẫn dễ dàng thắng được sức hút Trái Đất. Tuy nhiên càng lên các vĩ độ cao ( gần hai cực hơn ), tốc độ quay của Trái Đất càng chậm, do đó tên lửa càng lợi dụng càng ít hơn lực quay này.

Dạng 1: Vận dụng kiến thức về quán tính và lực ma sát
Câu 1: Dựa vào kiến thức đã học em hãy giải thích:
a) Vì sao khi các vận động viên nhảy dù, nhảy cao, nhảy xa, lúc tiếp đất chân đều khụy xuống?
b) Vì sao khi ô tô đột ngột rẽ phải, hành khách trên xe bị nghiêng về bên trái?
c) Vì sao khi ô tô đi vào chỗ bùn lầy, có khi bánh xe quay tít mà xe không tiến lên được?
d) Vì sao phải thêm vành bi vào ổ trục bánh xe?
 

Một vận động viên nhảy cao đạt được thành tích là 2,1m. Giả sử vận động viên đó là nhà du hành vũ trụ lên Mặt Trăng thì ở trên Mặt Trăng người ấy nhảy cao được bao nhiêu mét? Biết rằng lực hút của Trái Đất lên vật ở mặt đất lớn hơn lực hút của Mặt trăng lên vật ấy ở trên Mặt Trăng 6 lần và ở trên Mặt Trăng người ấy phải mặc thêm bộ áo giáp vũ trụ bằng 1/5 thân thể người đó. Công của cơ bắp sinh ra trong mỗi lần nhảy coi là như nhau.

Hãy chọn câu lập luận đúng trong các câu dưới đây:

A. Một con tàu vũ trụ bay quanh Trái Đất thì không bị Trái Đất hút nữa. Vì nếu bị hút thì nó đã rơi ngay xuống Trái Đất

B. Một con tàu vũ trụ bay quanh Trái Đất thì không bị Trái Đất hút. Vì ta thấy nhà du hành vũ trụ bị treo lơ lửng trong con tàu

C. Một con tàu vũ trụ bay quanh Trái Đất vẫn bị Trái Đất hút. Nhưng lực hút này bị cân bởi lực đẩy của động cơ

D. Mặt Trăng luôn luôn bị Trái Đất hút. Nhưng Mặt Trăng không bị rơi vào Trái Đất. Vì lực hút chỉ có tác dụng làm Mặt Trăng quay tròn quanh Trái Đất. Con tàu vũ trụ cũng ở vào tình trạng như Mặt Trăng. Con tàu vũ trụ khi đã bay vào quỹ đạo thì cũng như Mặt Trăng, không còn tên lửa đẩy nữa. Lực hút của Trái Đất lên con tàu chỉ làm nó quay tròn quanh Trái Đất

Ném đĩa là một môn thể thao thi đấu trong Thế vận hội Olympic mùa hè. Khi thực hiện cú ném, vận động viên thường quay lưng lại với hướng ném, sau đó xoay ngược chiều kim đồng hồ một vòng rưỡi của đường tròn để lấy đà rồi thả tay ra khỏi đĩa. Giả sử đĩa chuyển động trên một đường tròn tâm \(I\left( {0;\frac{3}{2}} \right)\) bán kính 0,8 trong mặt phẳng toạ độ Oxy (đơn vị trên hai trục là mét). Đến điểm\(M\left( {\frac{{\sqrt {39} }}{2};2} \right)\), đĩa được ném đi (Hình 47). Trong những giây đầu tiên ngay sau khi được ném đi, quỹ đạo chuyển động của chiếc đĩa có phương trình như thế nào?