1. Trang Chủ
  2. Vật lý
  3. Bài giảng Vật lý đại cương 1 - Chương 2: Động lực học chất điểm (PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn)

Bài giảng Vật lý đại cương 1 - Chương 2: Động lực học chất điểm (PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn)

Bài giảng Vật lý đại cương 1 - Chương 2: Động lực học chất điểm cung cấp cho học viên những kiến thức về các định luật Niutơn; chuyển động tương đối và nguyên lý Galilê; một số loại lực cơ học; động lượng của chất điểm; định luật bảo toàn động lượng của hệ chất điểm; ứng dụng phương trình cơ bản của cơ học để khảo sát chuyển động của các vật;... Mời các bạn cùng tham khảo! Ch−¬ng II ®éng lùc häc chÊt ®iÓm Bμi gi¶ng VËt lý ®¹i c−¬ng T¸c gi¶: PGS. TS §ç Ngäc UÊn ViÖn VËt lý kü thuËt Tr−êng §H B¸ch

Thể loại Tài liệu miễn phí Vật lý

Số trang 26

Ngày tạo 4/8/2023 4:27:30 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.31 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Vật lý đại cương 1 - Chương 2: Động lực ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Ch−¬ng II ®éng lùc häc chÊt ®iÓm Bμi gi¶ng VËt lý ®¹i c−¬ng T¸c gi¶: PGS. TS §ç Ngäc UÊn ViÖn VËt lý kü thuËt Tr−êng §H B¸ch khoa Hμ néi
  2. Isaac Newton
  3. 1. C¸c ®Þnh luËt Niut¬n 1.1 §Þnh luËt Niut¬n thø nhÊt: r r v ChÊt ®iÓm c« lËp v = const Kh«ng chÞu mét t¸c dông nμo tõ bªn ngoμi, chuyÓn ®éng cña nã ®−îc b¶o toμn -> ®Þnh luËt qu¸n tÝnh 1.2. §Þnh luËt Niut¬n thø hai:ChuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm chÞu tæng hîp lùc F ≠ 0 lμ chuyÓn ®éng cã gia tèc Gia tèc rcña chÊt ®iÓm r ~ F vμ ~ nghÞch víi m r r r a=k F F ≠ 0 → a ≠ 0 r F m Trong hÖ SI k=1 a= m
  4. • Ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n cña c¬ r r häc chÊt ®iÓm: ma = F • HÖ qui chiÕu qu¸n tÝnh: r r NghiÖm ®óng Ph−¬ng tr×nh ma = F 1.3.Lùc t¸c dông lªn chÊt ®iÓm trong r chuyÓn ®éng cong at r r r M r a = at + an r Ft r r r a n r ma = ma t + ma n r a r r r Fn r F = Ft + Fn F Lùc ph¸p 2 Lùc tiÕp v F = m dv tuyÕn Fn = m tuyÕn t R dt
  5. r 1.4. §Þnh luËt Niut¬n thø ba F r r r F' A B F F' r r F + F' = 0 Tæng néi lùc trong hÖ =0 2. ChuyÓn ®éng t−¬ng ®èi vμ nguyªn lý Galilª O’chuyÓn ®éng rdäc theo y y’ ox víi vËn tèc V , oy//o’y’, M oz//o’z’ O x1 x2 O’ x’ x Thêi gian lμ tuyÖt ®èi: z z’ l=l’ t=t’
  6. Kh«ng gian lμ t−¬ng ®èi: x=x’+oo’=x’+Vt’ y=y’; z=z’=> chuyÓn ®éng lμ t−¬ng ®èi. Kho¶ng kh«ng gian lμ tuyÖt ®èi: l=l’ x1 =x’1 +Vt’ ; x2 =x’2 +Vt’=> l=x2-x1=x’2-x’1=l’ 2.1. PhÐp biÕn ®æi Galilª: x=x’+Vt’; y=y’; z=z’; t=t’ vμ ng−îc l¹i x’=x-Vt; y’=y; z’=z; t’=t
  7. 2.2. Tæng hîp vËn tèc vμ gia tèc r r r r = r r ' + oo ' y r y’ r M d r d r ' d oo' d d O r r' = + = x’ dt dt dtr dt dt ' O’ x r r ⇒ v = v '+ V r z z’ r v' Vt¬ vtèc trong hqc O’ v Vt¬ vtèc trong hqc O r V Vt¬ vtèc O’ ®èi víi O VÐc t¬ vËn tèc cña chÊt ®iÓm ®èi víi hÖ qchiÕu O b»ng tæng hîp vÐc t¬ vtèc cña chÊt ®iÓm ®ã ®èi víi hÖ qc O’ch®éng tÞnh tiÕn ®víi hÖ qc O vμ vt¬ vtèc tÞnh tiÕn cña hÖ qc O’ ®èi víi hÖ qc O
  8. r r dv dv ' d V r r r = + ⇒ a = a '+ A dt dt dt a Vt¬ gia tèc M trong hqc O a’ Vt¬ gia tèc M trong hqc O’ A Vt¬ gia tèc O’ ®èi víi hqc O VÐc t¬ gia tèc cña chÊt ®iÓm ®èi víi mét hÖ qchiÕu O b»ng tæng hîp vÐc t¬ gia tèc cña chÊt ®iÓm ®ã ®èi víi hÖ qc O’chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn ®èi víi hÖ qc O vμ vt¬ gia tèc tÞnh tiÕn cña hÖ qc O’ ®èi víi hÖ qc O
  9. 2.3. Nguyªn lý t−¬ng ®èi Galilª r r HÖ qui chiÕu qu¸n tÝnh: ma = F r NÕu O’ chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu r ®èi víi O th× A=0 rma = ma ' r r ma ' = ma = F Galilª O’còng lμ hqc qu¸n tÝnh Mäi hÖ qui chiÕu chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu víi hqc qu¸n tÝnh còng lμ hqc qu¸n tÝnh. C¸c ®Þnh luËt Niu t¬n nghiÖm ®óng trong mäi hÖ qui chiÕu chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu ®èi víi hqc qu¸n tÝnh
  10. C¸c ph−¬ng tr×nh ®éng lùc häc trong c¸c hÖ qui chiÕu qu¸n tÝnh cã d¹ng nh− nhau. C¸c ph−¬ng tr×nh c¬ häc bÊt biÕn ®èi víi phÐp biÕn ®æi Galilª 3. Mét sè lo¹i lùc c¬ häc: r r 3.1. Ph¶n lùc vμ lùc ma s¸t R N r r r r r R = N + f ms f v ms f ms = k.N r r P Q k - HÖ sè ma s¸t phô thuéc vμo tr¹ng th¸i hai mÆt tiÕp xóc. k
  11. 3.2. Lùc c¨ng r O O T2 Trªn toμn sîi d©y r T1 r P 3.3. Lùc qu¸n tÝnh NÕu hÖ qui chiÕu O’ chuyÓn ®éng cã gia tèc ®èi r r r víi hÖ qui chiÕu O a = a '+ A a Vt¬ gia tèc cña chÊt ®iÓm trong hqc O a’ Vt¬ gia tèc cña chÊt ®iÓm trong hqc O’ A Vt¬ gia tèc O’ ®èi víi hqc O
  12. r r r r r r r a ' = a − A ⇒ ma ' = ma − m A A r r r ma ' = F + FQT r r FQT = − mA r r FQT = −mA HÖ O’gäi lμ hÖ qui chiÕu kh«ng Lùc qu¸n tÝnh qu¸n tÝnh r r 9Lùc qu¸n tÝnh li t©m xuÊt hiÖn FQTLT = − ma n khi O’ chuyÓn ®éng cong so víi 2 O v FQTLT = m R
  13. 2 r r v FLT = − ma n F = P − FLT = m( g − ) r R v r r P = mg r r R R r v r r FLT = − ma n r r 2 v P = mg F = P + FLT = m( g + ) R
  14. 3.4. Lùc h−íng t©m, lùc li t©m xuÊt hiÖn khi chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng cong: r r r • Lùc h−íng t©m: kÐo chÊt v FLT = − F n ®iÓm vÒ phÝa lâm cña quÜ r r ®¹o: FHT = Fn FHT=T lùc c¨ng cña sîi d©y • Lùc li t©m: lμm chÊt ®iÓm v¨ng vÒ phÝa låi cña quÜ ®¹o c©n b»ng víi lùc h−íng t©m v 2 FHT = FLT = m R
  15. 4. ®éng l−îng cña chÊt ®iÓm 4.1. C¸c ®Þnh r lý vÒ ®éngr l−îng r r dK r r mdv §Þnh lý I =F F = ma ⇒ =F r dt dtr r r K = mv lμ vÐc t¬ ®éng l−îng d ( m v ) =F t2 r r r r §Þnh lý II ΔK = K 2 − K1 = ∫ Fdt rdt r dK = Fdt t1 (2) t2 §é biÕn thiªn ®éng l−îng = r r Xung l−îng cña lùc ∫ dK = ∫ Fdt (1) t1 HÖ qu¶: r ΔK r §é biÕn thiªn ®éng l−îng/®vÞ thêi =F Δt gian=Lùc t¸c dông
  16. 4.2. ý nghÜa cña ®éng l−îng vμ xung l−îng • C¶ khèi l−îng vμ vËn tèc ®Æc tr−ng cho chuyÓn ®éng vÒ mÆt ®éng lùc häc • §éng l−îng ®Æc tr−ng cho kh¶ n¨ng truyÒn chuyÓn ®éng trong va ch¹m • ý nghÜa cña xung l−îng: T¸c dông cña lùc kh«ng chØ phô thuéc vμo c−êng ®é, mμ c¶ vμo thêi gian t¸cr dông r r r r − mv 1 ΔK = mv 2 − mv 1 = FΔt α r 2 mv cos α FΔ t F= r r Δt mv 1 mv 2
  17. 5. §Þnh luËt b¶o toμn ®éng l−îng cña hÖ chÊt ®iÓm 5.1. §Þnh luËt HÖ chÊt ®iÓm M1, M2, ...,Mn cã khèi l−îng m1, m2, ..., mn r r r ChÞu t¸c dông lùc F1 , F2 ,..., Fn r r r Cã gia tèc a 1 , a 2 ,..., a n r r m i a i = Fi n r r r n ∑ m i a i = ∑ Fi = F i =1 i =1
  18. n r d( ∑ m i v i ) n r r i =1 =F=0 ⇒ ∑ m i v i = const dt i =1 r r r m1 v 1 + m 2 v 2 + ... + m n v n = const Tæng ®éng l−îng hÖ c« lËp b¶o toμn n r r ∑ mi v i Khèi t©m hÖ c« lËp hoÆc i =1 ®øng yªn hoÆc chuyÓn VG = n = const ∑ mi ®éng th¼ng ®Òu i =1
  19. 5.2. B¶o toμn ®éng l−îng theo ph−¬ng: r r r ChiÕum1 v 1 + m 2 v 2 + ... + m n v n = const lªn trôc x ®−îc: m1 v 1x + m 2 v 2 x + ... + m n v nx = const H×nh chiÕu cña tæng ®éng l−îng cña hÖ c« lËp lªn mét ph−¬ng x ®−îc b¶o toμn 5.3. øng dông ™ Sóng giËt r Sóng: M, V r r r M.V + m.v = 0 §¹n: m, v r r mv V=− M Sóng giËt vÒ phÝa sau
  20. ™ ChuyÓn ®éng ph¶n lùc: r r Tªn löa + thuèc: K1 = Mv r Thuèc phôt: phôt dM1 vμ vËn tèc u M+dM r r r r r K thuèc phôt ra = dM 1 ( u + v ) = −dM ( u + v ) v Tªn löa sau khi phôt dM thuèc: r r r K tªn löa = ( M + dM )( v + dv ) u r r r r r K 2 = K thuèc phôt ra + K tªn löa K 2 = K1 dM1=-dM r r r r r - dM(u + v) + ( M + dM )( v + dv ) = Mv r r Mdv = udM Mdv=-udM M0 C«ng thøc Xi«nk«pxki: v = u ln M
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