intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Cơ học: Các định luật bảo toàn về động lượng - TS. Nguyễn Kim Quang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST
Báo xấu
3
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ học - Các định luật bảo toàn về động lượng, cung cấp những kiến thức như: Giới thiệu Động lượng (Linear Momentum); Vectơ động lượng (Linear Momentum); Xung lực (Impulse of force); Momen lực (Torque of force); Vectơ momen động lượng (Angular momentum); Va chạm (Collisions); Va chạm đàn hồi; Va chạm không đàn hồi (mềm); Hiện tượng súng giật lùi; Lực đẩy của tên lửa;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học: Các định luật bảo toàn về động lượng - TS. Nguyễn Kim Quang

  1. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang Giới thiệu Động lượng (Linear Momentum) The concept of momentum allows the Airbags have saved countless analysis of car collisions even without lives by reducing the forces detailed knowledge of the forces involved. exerted on vehicle occupants Such analysis can determine the relative during collisions. How can velocity of the cars before the collision, airbags change the force needed and in addition aid engineers in to bring a person from a high designing safer vehicles. speed to a complete stop. 1
  2. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 1. Vectơ động lượng (Linear Momentum) Vectơ động lượng của chất điểm m đang chuyển động vận tốc v được định nghĩa : 𝐩 = 𝐦𝐯 dv d(𝑚v) dp → F=m = = dt dt dt Động lượng là vectơ tỉ lệ với vectơ vận tốc, còn Động năng là đại lượng vô hướng tỉ lệ với bình phương vận tốc.  Động lượng hệ chất điểm: p = p1 + p2 + p3 +∙∙∙= ෍ pi i Định luật Bảo toàn động lượng Chất điểm cô lập: F = 0 => p = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 => v = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 2
  3. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 2. Xung lực (Impulse of force) Δt dp F= ⇒ dp = F. dt ⇒ Δp = න F. dt = Ftb . ∆t dt 0 Độ biến đổi động lượng Δp của chất điểm trong thời gian t bằng xung lực Ftb . ∆t tác động lên chất điểm trong khoảng thời gian đó. ∆p Lực tác động trung bình trong thời gian t: Ftb = ∆t 3
  4. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 3. Momen lực (Torque of force) Trong chuyển động quay, thay vì dùng đại lượng Lực người ta định nghĩa Momen lực. Momen lực F đối với điểm 0: τ=M=r×F Ԧ 4
  5. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 4. Vectơ momen động lượng (Angular momentum) Trong chuyển động quay, vectơ momen động lượng Ԧ𝐋 của chất điểm m đối với điểm 0: Ԧ𝐋 = Ԧ × 𝐩 = Ԧ × 𝐦𝐯 𝐫 𝐫 L= mv.r.sin = mvl = p.l L= m.r.v= mr.r.=(mr2) Định nghĩa I= mr2 là moment quán tính của m đối với điểm 0  L= I. dL dԦ r dv = × mv + r × m Ԧ = v × mv + r × ma Ԧ dt dt dt =0 dL dω => =r×F=M Ԧ Nếu I= const  I = Iβ = M dt dt Nếu M = 0 => L = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡: Momen động lượng bảo toàn 5
  6. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 5. Va chạm (Collisions) - Va chạm là tương tác “mạnh” giữa các vật trong thời gian ngắn. - Lực tương tác do va chạm (nội lực) thường lớn hơn nhiều so với ngoại lực tác dụng lên hệ và trong thời gian va chạm (ngắn) có thể xem là hệ cô lập và động lượng của hệ bảo toàn. - Trong va chạm đàn hồi, lực tương tác là lực bảo toàn nên động năng bảo toàn. - Trong va chạm không đàn hồi, lực tương tác không bảo toàn nên một phần động năng biến đổi thành nhiệt và động năng của hệ giảm. 6
  7. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 6. Va chạm đàn hồi Sau va chạm 2 vật không bị biến dạng, mỗi vật có một vận tốc riêng. Trước và sau va chạm, hệ bảo toàn động lượng và động năng. ′ ′ m1 v1 + m2 v2 = m1 v1 + m2 v2 1 1 1 1 2 + m v 2 = m v′ 2 + m v′ 2 m v 2 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 ′ m1 − m2 v1 + 2m2 v2 ′ m2 − m1 v2 + 2m1 v1 v1 = v2 = m1 + m2 m1 + m2 ′ ′ → v2 − v1 = − v2 − v1 7
  8. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 7. Va chạm không đàn hồi (mềm) Sau va chạm 2 vật “dính nhau” và chuyển động cùng vận tốc. Trước và sau va chạm, chỉ bảo toàn động lượng. m1 v1 + m2 v2 = m1 + m2 v m1 v1 + m2 v2 v= m1 + m2 Không bảo toàn động năng. Lực tương tác là lực không bảo toàn, vật biến dạng nên một phần động năng biến đổi thành nhiệt năng. 1 Thí dụ: Cho v2 = 0  Động năng ban đầu Ek = m1 v1 2 2 m1 v1 Vận tốc sau va chạm: v = m1 + m2 ′ 1 Lúc sau: Ek = m1 + m2 v 2 2 2 ′ ′ 1 m1 2 Ek m1 Ek = m1 + m2 v1 → =
  9. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 8. Hiện tượng súng giật lùi Sau khi bắn, viên đạn m có vận tốc V, súng M giật lùi vận tốc v. - Động lượng của hệ trước và sau khi bắn không đổi: 0 = mV + Mv mV - Vận tốc giật lùi của súng: v=− M - Vận tốc giật lùi v tỉ lệ khối lượng m và vận tốc viên đạn V. - Vận tốc giật lùi v tỉ lệ nghịch khối lượng M của súng. 9
  10. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 9. Lực đẩy của tên lửa Thời điểm t, tên lửa có khối Thời điểm t+dt, tên lửa có khối lượng lượng m và vận tốc v m+dm (dm
  11. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang 9. Lực đẩy của tên lửa dv vex dm dm  a= =− → dv = −vex dt m dt m v m dm m0 න dv = −vex න → v − v0 = vex ln m m v0 m0 vex càng lớn và phải đốt nhiều nhiên liệu thì tên lửa mới đạt vận tốc càng lớn. Tên lửa chuyển động thẳng đứng chịu trọng lực 𝐦𝐠 Độ biến thiên động lượng trong thời gian dt: +  mg.dt = [(m+dm)(v+dv) + (dm)(vex+v)]  mv  mg.dt = mdv + vexdm dv dm dv vex dm → m = −vex − mg → a = =− −g dt dt dt m dt Với tên lửa có khối lượng m0 rất lớn, để a>0 (rời mặt đất) đòi hỏi vex và dm/dt rất lớn. 11
  12. CƠ HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – ĐỘNG LƯỢNG TS. Nguyễn Kim Quang TÓM TẮT CÔNG THỨC dp Vectơ động lượng của chất điểm m : p = mv → F= dt Δt Xung lực: Δp = න F. dt = Ftb . ∆t 0 Va chạm đàn hồi: hệ bảo toàn động lượng và động năng. ′ m1 − m2 v1 + 2m2 v2 ′ ′ v1 = v2 − v1 = − v2 − v1 m1 + m2 Va chạm không đàn hồi: hệ chỉ bảo toàn động lượng. m1 v1 + m2 v2 = m1 + m2 v 12
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
210=>0