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

Bài giảng Cơ học kỹ thuật: Chương 3.1 - Phạm Thành Chung

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST
Báo xấu
6
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ học kỹ thuật: Chương 3 - Các khái niệm cơ bản" được biên soạn với các nội dung chính sau: Công của lực; Công suất và hiệu suất; Động năng của chất điểm; Biểu thức động năng của vật rắn; Động năng của cơ hệ;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học kỹ thuật: Chương 3.1 - Phạm Thành Chung

  1. Chương 3. Các phương pháp năng lượng ♣ Các khái niệm cơ bản ♣ Định lý biến thiên động năng ♣ Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Người trình bày: Phạm Thành Chung Bộ môn Cơ học ứng dụng, Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 1 / 35
  2. Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 2 / 35
  3. §1. Các khái niệm cơ bản Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 2 / 35
  4. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 2 / 35
  5. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực a) Công nguyên tố của lực Định nghĩa. Công nguyên tố của lực F~ khi điểm đặt của nó di chuyển trên đường cong C một độ dời vô cùng bé ds được định nghĩa bởi d 0 A(F~) = Fds cos α (1) Trong đó α là góc giữa lực F~ và tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm đặt của lực. Do ds = vdt nên d 0 A(F~) = Fv cos αdt = F~.~ v dt (2) Chú ý đến d r~ = v~dt, biểu thức (2) có dạng d 0 A(F~) = F~.d r~ = Fx dx + Fy dy + Fz dz (3) Trong đó F~ = Fx e~x + Fy e~y + Fz e~z , d r~ = dx e~x + dy e~y + dz e~z Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 3 / 35
  6. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực b) Công hữu hạn của lực z M 1 M (C ) r v r α r ur r F M2 ez r ey y r O ex x Định nghĩa. Khi điểm đặt của lực F~ di chuyển trên đường cong (C ) từ điểm M1 đến điểm M2 , công của lực F~ trên đoạn di chuyển đó có dạng Zs2 Zr~2 Z A= F cos αds = F~.d r~ = Fx dx + Fy dy + Fz dz (4) s1 r~1 M 1 M2 þ [A] = Nm = J. Đơn vị Jun (J) thường được dùng trong kỹ thuật. Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 4 / 35
  7. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực c) Chú ý Từ biểu thức (3): d 0 A(F~) = F~.d r~ ⇒ d 0 A = 0 khi F~⊥d r~ hoặc d r~ = 0. Ký hiệu d 0 A(F~) được dùng để nhấn mạnh công của lực không phải là vi phân của một hàm. Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 5 / 35
  8. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Công của một số lực thường gặp Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 5 / 35
  9. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Công của một số lực thường gặp a) Công của trọng lực d 0 A = Fy dy = −mgdy y Zy2 y2 M2 A = −mg dy = −mg (y2 − y1 ) y1 Zy1 mg A = −mg dy = mg (y2 − y1 ) y2 y1 M1 A = ±mgh (5) x Trong đó, h = (y2 − y1 ), dấu cộng lấy khi trọng tâm của vật di chuyển từ cao xuống thấp. Nhận xét: Công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dáng quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo. Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 6 / 35
  10. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Công của một số lực thường gặp b) Công của lực đàn hồi tuyến tính1 d 0 A = Fx dx = −cxdx Zx2 1 xdx = − c x22 − x12  AM1 M2 = −c 2 x1 ÿh Nếu chọn x1 = 0, x2 = x ta có hệ thức 1 AM1 M2 = − cx 2 (6) 2 1 Lực đàn hồi tuyến tính có dạng Fđh = cx (trong đó x là độ dãn của lò xo, c là độ cứng của lò xo). Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 7 / 35
  11. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Công của một số lực thường gặp c) Công của ngẫu lực Ngẫu lực có mômen M tác dụng vào vật rắn quay quanh trục cố định, ngẫu lực nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay. Dựa vào tính chất ngẫu lực, ta có thể biến đổi ngẫu lực về cặp lực (F~, F~0 ) mà F~0 đi qua O. d 0 A = Fds = Frd ϕ = Md ϕ (7) y M Lấy tích phân theo góc ϕ ta được F d P Zϕ2 O r A= Md ϕ x ϕ1 F' Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 8 / 35
  12. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Công của một số lực thường gặp d) Công của lực tác dụng lên vật rắn quay quanh một trục cố định Công nguyên tố của lực F~ d 0 A(F~) = F~.d r~ = Fτ ds = Fτ rd ϕ = mz (F~)d ϕ (8)  F O n τ Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 9 / 35
  13. §1. Các khái niệm cơ bản 1.3 Công suất và hiệu suất Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 9 / 35
  14. §1. Các khái niệm cơ bản 1.3 Công suất và hiệu suất a) Công suất Định nghĩa. Công của lực sinh ra trong một đơn vị thời gian được gọi là công suất d 0 A F~.~v dt W= = = F~.~ v (9) dt dt Công suất của ngẫu lực tác dụng vào trục máy quay quanh một trục cố định: Md ϕ d 0 A = Md ϕ ⇒ W = = Mω (10) dt Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 10 / 35
  15. §1. Các khái niệm cơ bản 1.3 Công suất và hiệu suất b) Hiệu suất Trong kỹ thuật cơ khí, một phần công bị tiêu hao do ma sát ở các ổ đỡ. Do đó chỉ có một phần công sinh ra là công hữu ích. Ký hiệu công hữu ích là Ah , công toàn thể là At người ta đưa ra khái niệm hiệu suất (ký hiệu η) được định nghĩa bởi công thức Ah η= (11) At Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 11 / 35
  16. §1. Các khái niệm cơ bản 1.4 Động năng của chất điểm và vật rắn Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 11 / 35
  17. §1. Các khái niệm cơ bản 1.4 Động năng của chất điểm và vật rắn a) Động năng của chất điểm Định nghĩa. Động năng của chất điểm (ký hiệu là T ) là một đại lượng vô hướng bằng một nửa tích của khối lượng của chất điểm với bình phương vận tốc của nó 1 T = mv 2 (12) 2 Đơn vị của động năng là kgm2 /s 2 . z P v r  y O x Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 12 / 35
  18. §1. Các khái niệm cơ bản 1.4 Động năng của chất điểm và vật rắn b) Động năng của vật rắn Định nghĩa. Động năng của một phân tố dm của vật rắn là 1 dT = v 2 dm 2 Biểu thức xác định động năng của vật rắn Z 1 T= v 2 dm (13) 2 B  1 2 v dm 2 nj LJ dž Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 13 / 35
  19. §1. Các khái niệm cơ bản 1.5 Một vài biểu thức động năng của vật rắn Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 13 / 35
  20. §1. Các khái niệm cơ bản 1.5 Một vài biểu thức động năng của vật rắn a) Vật rắn chuyển động tịnh tiến Xét vật rắn B khối lượng m, chuyển động tịnh tiến với vận tốc khối tâm là v~C . Theo công thức (13) ta có Z 1 1 T = vC2 dm = mvC2 (14) 2 2 B Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 14 / 35
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
2=>2