1. Trang Chủ
  2. Vật lý
  3. Bài giảng Vật lý 1 - Chương 1.3: Các định luật bảo toàn trong cơ học

Bài giảng Vật lý 1 - Chương 1.3: Các định luật bảo toàn trong cơ học

Bài giảng Vật lý 1 - Chương 1.3: Các định luật bảo toàn trong cơ học cung cấp cho học viên những kiến thức về định luật biến thiên và bảo toàn động lượng, định luật biến thiên và bảo toàn mômen động lượng, định luật bảo toàn cơ năng, trường hấp dẫn, bài toán va chạm giữa hai vật,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng! VẬT LÝ 1 1.3 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG CƠ HỌC VL1 1.3.1 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG PART3 NỘI DUNG 1.3.2 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TOÀN MÔM

Thể loại Tài liệu miễn phí Vật lý

Số trang 28

Ngày tạo 4/8/2023 3:27:12 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.88 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Vật lý 1 - Chương 1.3: Các định luật bảo... (.pdf)

Xem mẫu

  1. VẬT LÝ 1 1.3 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG CƠ HỌC VL1 1.3.1 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG PART3 NỘI DUNG 1.3.2 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG 1.3.4 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG 1.3.5 TRƯỜNG HẤP DẪN 1.3.6 BÀI TOÁN VA CHẠM GIỮA HAI VẬT Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  2. 1.3.3 CƠ NĂNG Lực bảo toàn – Lực phi bảo toàn Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  3. 1.3.3 CƠ NĂNG Công cơ học Công là đại lượng đặc trưng cho phần năng lượng chuyển đổi từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác, nói cách khác công là phần năng lượng trao đổi giữa các vật. dA = Fd s = Fds cos  N N AMN =   A =  Fd s Nếu: M M α < 900 : δA > 0 (công tác động) α = 900: δA = 0 (lực tác dụng vuông góc với chuyển động không sinh công) α > 900: δA < 0 (công cản) Đơn vị đo lường của công là 1 Joule (viết tắt là J), 1 J = 1 Nm Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  4. 1.3.3 CƠ NĂNG Động năng 1 2 K = mv 2 Định lý về động năng 2 v2 1 2 1 2 A12 =  dA =  mvd v = mv2 − mv1 1 v1 2 2 A12 = K2 − K1 William Thomson, Baron Kelvin (1824 – 1907) Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  5. 1.3.3 CƠ NĂNG Trường lực thế Lực thế (còn gọi là lực bảo toàn) nếu công do nó thực hiện trong sự chuyển dời một chất điểm chỉ phụ thuộc vào vị trí đầu và vị trí cuối mà không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo giữa hai điểm này. Thế năng: là 1 hàm phụ thuộc vào vị trí Công AMO của lực thế khi làm dịch chuyển chất điểm từ vị trí M có tọa độ (x, y, z) đến vị trí O O U ( x, y, z ) = AMO =  Fd s M Thế năng tại điểm M(x,y,z) trong trường lực thế là công lực thế làm dịch chuyển chất điểm từ vị trí M đến điểm gốc của thế năng Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  6. 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Lực hấp dẫn Mm r F = −G 2 r r m1m2 F =G 2 r G = 6,673.10-11 Nm2/kg2 [SI] M: khối lượng của Trái đất r=R+h R: bán kính Trái đất H: khoảng cách từ mặt đất tới vị trí đặt chất điểm m là vectơ vị trí của chất điểm đối với tâm Trái đất Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  7. 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Thế năng hấp dẫn Mm dA = Fd s = −G 3 rd s r Mm −dU = dA = Fd s = −G 2 dr r ( rd s = rds cos  = rdr )  Mm   Mm  rN Mm U M − U N = −  G 2 dr =  −G  −  −G Hằng  số C ? rM r  rM   rN  Mm U (r ) = −G + const r Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  8. 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Thế năng hấp dẫn Hằng số C ? Mm (***) U (r ) = −G + const r  Nếu ta qui ước thế năng của chất điểm ở vô cùng bằng không: Mm U () = −G +C = 0C = 0  Mm U (r ) = −G r Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  9. 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Thế năng hấp dẫn Hằng số C ? Mm (***) U (r ) = −G + const r Nếu qui ước thế năng trên mặt đất (r = R) bằng không (U(R) = 0): Mm Mm U ( R) = −G +C = 0C = G R R Mm Mm Mm Mm U (r ) = −G +G = −G +G r R R+h R 1 1 Mmh U (r ) = −GMm( + )=G R+h R R ( R + h) Nếu h U(r) = mgh (Vì g = G 2 ) r r Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  10. 1.3.3 CƠ NĂNG Định lí thế năng Công làm dịch chuyển chất điểm giữa hai điểm của trường thế bằng hiệu của thế năng giữa điểm đầu và cuối của quá trình chuyển động M(x, y, z) AMO AMN * A MN = UM −U N O (gốc) AON N(x’,y’,z’) Thế năng trong trường lực thế Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  11. 1.3.3 CƠ NĂNG Liên hệ Thế năng – Lực thế N    A * =  Fd s = U M − U N =i + j +k : MN x y z M    N  dU = U M N − U M → Fd s = −dU U = (i x + j + k )U y z Fd s = Fx dx + Fy dy + Fz dz =i U +j U +k U = −(iFx + jFy + kFz ) = − F x y z U U U dU = dx + dy + dz x y z U U U Fx = − ; Fy = − ; Fz = − x y z Đạo hàm của thế năng theo F bằng và trái dấu với gradient phương nào xác định thành của thế năng U phần lực theo phương đó. Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  12. 1.3.3 CƠ NĂNG Biến thiên cơ năng của chất điểm bằng công của lực phi bảo toàn dK = Fd s = F BT d s + F PBT d s dK = −dU + F PBT d s ( F BT d s = dABT = −dU ) dK + dU = d ( K + U ) = dE = F PBT d s E2 − E1 = APBT Bảo toàn cơ năng F PBT = 0 => APBT = 0 và E2 =E1 Vậy trong trường hợp không có lực phi bảo toàn: thế năng và động năng chất điểm sẽ biến đổi qua lại sao cho tổng thế năng và động năng là không đổi. U + K = const Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  13. vận tốc không là một đại lượng véc tơ Isaac Newton (1643 - 1727)
  14. 1.3.1 ĐỘNG LƯỢNG ►Động lượng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền chuyển động của các vật. Hình 1 Hình 2 Hình 3 Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  15. 1.3.1 ĐỘNG LƯỢNG Biến thiên động lượng: dp dv =m = ma = F  d p = Fdt dt dt ►Xung lượng: đại lượng đặc trưng cho tác dụng của lực trong khoảng thời gian đó. ►Dạng khác Định luật II Newton 0,02s 157km/h. 500g Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  16. 1.3.1 ĐỘNG LƯỢNG Bảo toàn động lượng: F = 0 = d P = 0  P = const Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  17. Bài toán súng giật lùi: V v m M Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  18. ► Một súng m = 20kg được lắp viên đạn có m. Sau khi bắn, viên đạn bay với v = 1250m/s, súng thì giật lùi với v = 5m/s. Tìm m viên đạn.
  19. 1.3.5 VA CHẠM Va chạm không đàn hồi Sau va chạm hai vật dính vào nhau thành một khối chung chuyển động cùng một vận tốc Bảo toàn động lượng m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2 )v =>v = m v + m v 1 1 2 2 (m1 + m2 ) Chuyển hóa năng lượng Q = K – K’ Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
  20. 1.3.5 VA CHẠM Va chạm đàn hồi Sau va chạm hai vật chuyển động tách rời nhau với vận tốc riêng biệt. Bảo toàn động lượng m1 v1 + m2 v2 = m1 v1 '+ m2 v2 ' Không có Chuyển hóa năng lượng 0 = K – K’ m1 2 m2 2 m1 2 m2 2 v1 + v2 = v '1 + v '2 2 2 2 2 Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học