intTypePromotion=1

Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm - HV Nông nghiệp Việt Nam

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

0
62
lượt xem
5
download

Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm - HV Nông nghiệp Việt Nam

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm - HV Nông nghiệp Việt Nam nêu lên một số khái niệm, vận tốc, gia tốc, chuyển động tròn, chuyển động đặc biệt. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về vấn đề này.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm - HV Nông nghiệp Việt Nam

1. Vật lý là lĩnh vực khoa học nghiên cứu mọi dạng<br /> vận động của vật chất trong đó có chuyển “động<br /> cơ học”<br /> 2. Chuyển động cơ học là khái niệm trung tâm của cơ<br /> học cổ điển.LCơ học cổ điển nghiên cứu chuyển<br /> động của vật trong 3Llĩnh vực nhỏ,Lđó là:<br /> Mở đầu<br /> <br /> Chương 1<br /> <br /> Động học chất điểm<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 1. Chất điểm:LVật có kích thước nhỏ không đáng kể<br /> soLvới khoảng cách mà taLnghiên cứu chuyển<br /> động.<br /> 2. Chuyển động:Lsự thay đổi vị trí của vật đối với một<br /> hệ quy chiếu =>Lchuyển động chỉ là tương đối.<br /> 3. Hệ quy chiếu:Lvật được chọn làm mốc và được coi<br /> là đứng yên để nghiên cứu chuyển động.<br /> 4. Phương trình chuyển động:LPhương trình mô tả<br /> sự phụ thuộc của độ dời hayLtọa độ của chất điểm<br /> theo thời gian.<br /> MỘT@SỐ@KHÁI@NIỆM<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> ! Động học: Chỉ nghiên cứu thuần túy chuyển động và<br /> các đặc trưng của chuyển động mà không xét đến<br /> nguyên nhân gây ra chuyển động.<br /> ! Động lực học: Nghiên cứu chuyển động của vật<br /> trong mối liên hệ,Ltương tác với các vật khác<br /> ! Tĩnh học: Thực chất là một phần của động lực học<br /> nghiên cứu vật rắn ở trạng thái cân bằng<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 1. Dạng tổng quát của phương trình chuyển động<br /> MỘT@SỐ@KHÁI@NIỆM<br /> <br /> ! x = x(t )<br /> #<br /> "y = y(t )<br /> #z = z(t )<br /> $<br /> <br /> Hoặc<br /> <br /> ! !<br /> r = r (t)<br /> <br /> Véc tơ tọa độ<br /> <br /> 2. Phương trình quỹ đạo:Lquỹ tích tất cả các điểm<br /> không gian mà chất điểm đi qua.<br /> ! x = r sin t<br /> "<br /> #y = r cos t<br /> <br /> x 2 + y2 = r 2<br /> <br /> ! x = at<br /> "<br /> 2<br /> #y = bt + c<br /> <br /> y=<br /> <br /> b 2<br /> x +c<br /> a2<br /> <br /> Quỹ đạo là<br /> đường tròn<br /> <br /> Quỹ đạo là<br /> đường Parabol<br /> 9/29/15<br /> <br /> 1. Vận tốc:LĐại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh<br /> hayLchậm của chuyển động của một vật.<br /> M<br /> 2. Vận tốc trung bình:<br /> M!<br /> <br /> 4. Véc tơ vận tốc<br /> <br /> VẬN@TỐC<br /> <br /> !!!!!<br /> "<br /> Δs ≈ MM #<br /> !!!!!<br /> "<br /> "<br /> "<br /> "<br /> MM #<br /> Δs ds<br /> = lim<br /> =<br /> v = lim<br /> Δt →0 Δt<br /> Δt →0 Δt<br /> dt<br /> <br /> MM ' Δs<br /> vtb =<br /> =<br /> t 2 − t1 Δt<br /> <br /> 3. Vận tốc tức thời<br /> <br /> Δs ds<br /> v = lim vtb = lim<br /> =<br /> Δt →0<br /> Δt →0 Δt<br /> dt<br /> <br /> ! “Vận tốc của chuyển động của một chất điểm là đại<br /> lượng được xác định bằng đạo hàm của độ dời của chất<br /> điểm theo thời gian”<br /> 9/29/15<br /> <br /> 6. Véc tơ vận tốc trong hệ tọa độ Đề Các (Descartes)<br /> VẬN@TỐC<br /> <br /> !!!! "<br /> "<br /> t →OM = r<br /> <br /> !!!!" " "<br /> "<br /> t " = t + dt → OM " = r " = r + dr<br /> "<br /> " !!!!!<br /> "<br /> ds = MM " = dr<br /> "<br /> "<br /> "<br /> "<br /> v = v x i + v y j + v zk<br /> "<br /> " dr<br /> v=<br /> dt<br /> !<br /> dx<br /> #v x = dt<br /> !x<br /> #<br /> v=<br /> #<br /> ! #<br /> dy<br /> r = "y ⇒ "vy =<br /> dt<br /> #<br /> #z<br /> $<br /> #<br /> dz<br /> v=<br /> #v z = dt<br /> $<br /> <br /> z<br /> <br /> !<br /> i<br /> <br /> M<br /> <br /> M!<br /> <br /> O<br /> <br /> y<br /> <br /> x<br /> <br /> 2<br /> <br /> M!<br /> <br /> ! Đơn vị cơ bản:Lmét trên giây (m/s hoặc msx1)<br /> ! Ngoài ra người taLcòn sử dụng các đơn vị khác giúp<br /> taLdễ hiểu hơn hoặc tùy thuộc vào các vùng lãnh thổ,L<br /> quốc gia<br /> ! VD:Lkilomét trên giờ (km/h);Ldặm trên giờ<br /> (miles/h)…<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 1. Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thay đổi<br /> vận tốc của chuyển động.<br /> 2. Gia tốc trung bình:<br /> GIA@TỐC<br /> <br /> 3. Gia tốc tức thời<br /> <br /> !<br /> M (v )<br /> <br /> !<br /> M ! (v !)<br /> <br /> !<br /> !<br /> !<br /> Δv dv<br /> =<br /> a = lim<br /> Δt →0 Δt<br /> dt<br /> <br /> 4. Đơn vị:Lmét trên giây bình phương (m/s2)<br /> <br /> 2<br /> 2<br /> 2<br /> v x + vy + v z<br /> 2<br /> <br /> M<br /> <br /> 5. Đơn vị của vận tốc:<br /> <br /> ! !<br /> !<br /> !<br /> v ! − v Δv<br /> =<br /> a tb =<br /> t! − t<br /> Δt<br /> <br /> !<br /> r !<br /> r!<br /> !<br /> j<br /> <br /> !<br /> k<br /> <br /> VẬN@TỐC<br /> <br /> 2<br /> <br /> ! dx $ ! dy $ ! dz $<br /> #<br /> & +#<br /> & +# &<br /> " dt % " dt % " dt %<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 5. Véc tơ gia tốc trong hệ tọa độ Đề Các (Descartes)<br /> GIA@TỐC<br /> <br /> !<br /> !<br /> !<br /> !<br /> a = a x i + a y j + a zk<br /> <br /> "<br /> dv x d 2 x<br /> ax =<br /> =<br /> $<br /> dt 2<br /> dt<br /> $<br /> !<br /> $<br /> dv<br /> ! dv<br /> d 2y<br /> ⇒ #a y = y = 2<br /> a=<br /> dt<br /> dt<br /> dt<br /> $<br /> $<br /> dv z d 2 z<br /> = 2<br /> $a z =<br /> dt<br /> dt<br /> %<br /> 2<br /> <br /> 2<br /> y<br /> <br /> 2<br /> <br /> 2<br /> <br /> 2<br /> z<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 8. Gia tốc tiếp tuyến !<br /> <br /> at<br /> <br /> !<br /> ! a<br /> an<br /> <br /> ! Phương:LTrù ng vơi tieå p tuyeå n củ a quỹL đạ o<br /> ́<br /> ! Chieê u:LCù ng chieê u chuyeë n độ ng khi chuyeë n độ ngLlàL<br /> nhanh daê n và ngươc chieê u chuyeë n độ ng khi chuyeë n<br /> ̣<br /> độ ngLlàL chậ m daê n.<br /> !<br /> ! Độ lơn: a t = dv / dt<br /> ́<br /> ! Ý nghĩa:L“Gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho sự thay đổi<br /> về độ lớn của vận tốc”.<br /> !<br /> at<br /> <br /> !<br /> an<br /> <br /> !<br /> a<br /> <br /> !<br /> ! a<br /> an<br /> <br /> !<br /> at<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> ! !<br /> !<br /> a = an + at<br /> 2<br /> a = a n + a t2<br /> <br /> ! QuaL3Lđiểm A,LB,LCLvẽ 1Lđường tròn<br /> r<br /> ! ChoLCLtiến dần về AL=>Lđường tròn<br /> mật tiếp với quỹ đạo tại điểm A<br /> ! Bán kính của đường tròn mật tiếp chính<br /> là bán kính cong của quỹ đạo tại điểm đó<br /> <br /> 9. Gia tốc pháp tuyến<br /> <br /> GIA@TỐC<br /> <br /> !<br /> a<br /> <br /> at<br /> <br /> 7. Đường tròn mật tiếp<br /> <br /> & d 2 x ) & d 2y ) & d 2 z )<br /> a = a +a +a = ( 2 + +( 2 + +( 2 +<br /> ' dt * ' dt * ' dt *<br /> 2<br /> x<br /> <br /> 6. Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến<br /> !<br /> GIA@TỐC<br /> <br /> !<br /> ! a<br /> an<br /> <br /> A<br /> <br /> B<br /> <br /> C<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> GIA@TỐC<br /> <br /> !<br /> ! a<br /> an<br /> <br /> ! Phương:LVuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo tại<br /> điểm khảo sát<br /> ! Chieê u:LLuôn hướng về phía lõm của quỹ đạo (tâm của<br /> đường tròn mật tiếp)<br /> !<br /> ! Độ lớn a n = v 2 / r<br /> ! Ý nghĩa:L“Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự thay<br /> đổi về phương của véc tơ vận tốc”.<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 1. TrongLchuyểnLđộngLtrònLcủaLvật,LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL<br /> M<br /> thayLvìLsửLdụngLđộLdờiLs,LvậnLtốcLv<br /> !<br /> vàLgiaLtốcLa dài,LtaLthườngLsửLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL<br /> R Δθ<br /> M!<br /> dụngLđạiLlượngLgócLquétLθ,LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL<br /> O<br /> vậnLtốcLgócLω và giaLtốcLgócLβ.<br /> 2. VậnLtốcLgócLtrungLbình<br /> Chuyển động tròn<br /> <br /> 3. VậnLtốcLgócLtứcLthời<br /> ωtb =<br /> <br /> Δθ<br /> Δt<br /> <br /> 4. ĐơnLvị:LradianLtrênLgiây(rad/s)<br /> <br /> ω<br /> !<br /> β<br /> <br /> !<br /> R<br /> <br /> f =<br /> <br /> Δs<br /> Δθ<br /> =R<br /> Δt<br /> Δt<br /> <br /> ds<br /> dθ<br /> =R<br /> ⇒ v = Rω<br /> dt<br /> dt<br /> <br /> M<br /> <br /> 1<br /> T<br /> <br /> Dạng véc tơ<br /> <br /> !<br /> R Δθ<br /> <br /> M!<br /> <br /> O<br /> <br /> ! ! !<br /> v =ω×R<br /> 9/29/15<br /> <br /> 10.Mối liên hệ giữa gia tốc góc và gia tốc tiếp tuyến<br /> at =<br /> <br /> dω<br /> dt<br /> <br /> !<br /> R<br /> !<br /> β<br /> <br /> dv d (ω ⋅ R ) dω<br /> =<br /> =<br /> ⋅R<br /> dt<br /> dt<br /> dt<br /> at = β R<br /> dω<br /> dt<br /> <br /> Dạng véc tơ<br /> β=<br /> <br /> !<br /> ω<br /> <br /> !<br /> v<br /> <br /> !<br /> v<br /> <br /> Chuyển động tròn<br /> <br /> ! Đơn vị:LradianLtrên giây bình phương (rad/s2 hoặc<br /> rad.sx2)<br /> <br /> 9. Véc tơ gia tốc góc<br /> !<br /> <br /> 7. Mối liên hệ với vận tốc dài<br /> ω<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> Δω<br /> ! Gia tốc góc trung bình: βtb =<br /> Δt<br /> <br /> β=<br /> <br /> 6. ChuLkỳ và tần số: T = 2 π ;<br /> <br /> ⇒<br /> <br /> Chuyển động tròn<br /> <br /> ! Gia tốc góc tức thời:<br /> <br /> !<br /> ω<br /> !<br /> R<br /> <br /> MM ! = Δs = RΔθ ⇒<br /> <br /> Δθ dθ<br /> ω = lim<br /> =<br /> Δt →0 Δt<br /> dt<br /> <br /> 8. Gia tốc góc<br /> <br /> 5. Véc tơ vận tốc góc<br /> <br /> Chuyển động tròn<br /> <br /> ! !<br /> !<br /> at = β × R<br /> <br /> !<br /> v<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 1. Chuyển động thẳng đều<br /> dv<br /> a=<br /> = 0 ⇒ v = const ⇒ s = vt ( x = x0 + vt )<br /> dt<br /> <br /> 3. Chuyển động tròn biến đổi đều<br /> β = const<br /> <br /> Chuyển động đặc biệt<br /> <br /> Chuyển động đặc biệt<br /> <br /> 2. Chuyển động thẳng biến đổi đều<br /> dv<br /> a = at =<br /> = const<br /> dt<br /> ds<br /> vt =<br /> = v0 + at<br /> dt<br /> <br /> 1<br /> s = v0t + at 2<br /> 2<br /> <br /> ω = ω0 + β t<br /> <br /> 2<br /> ω t2 − ω 0 = 2 βθ<br /> 1<br /> θ = θ 0 + ω 0t + β t 2<br /> 2<br /> 4. Rơi tự do<br /> <br /> vt = v0 + a.t<br /> 2<br /> vt2 − v0 = 2as<br /> <br /> a = g = const<br /> <br /> 1<br /> x = x0 + v0t + at 2<br /> 2<br /> <br /> v = v0 + gt<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> Hết chương 1<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br /> 1<br /> h = h0 − v0t − gt 2<br /> 2<br /> <br /> 9/29/15<br /> <br />
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2