DepartmentofAppliedMechanics 9
Mở đầu về động lực học - Introduction to Kinetics
3. Các khái niệm cơ bản
Không gian (Space): vùng hình học chiếm bởi các vật thể, vị trí của
chúngđượcmôtảbởicáckíchthướcdàivàkíchthướcgóctươngđối
với một hệ trục tọa độ.
Chiều dài (Length): cần thiết để xác định vị trí của một điểm trong
không gian và do đó mô tả kích thước của một hệ thống vật lý. Khi một
đơn vị tiêu chuẩn về chiều dài được định nghĩa, ta có thể xác định định
lượng khoảng cách và các đặc tính hình học của một vật thể như bội số
của chiều dài đơn vị. Đơn vị đo lường chuẩn SI của chiều dài là mét (m).
Thời gian (Time): Thời gian là khái niệm để diễn tả trình tự xảy ra của
các sự kiện, biến cố và khoảng kéo dài của chúng. Thời gian chỉ có một
chiều duy nhất (cho đến nay được biết đến) đó là từ quá khứ đến hiện tại
và tương lai. Mặc dù các định luật của tĩnh học là độc lập với thời gian,
nhưng thời gian đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu động lực
học. Đơn vị đo lường chuẩn SI của thời gian là giây (s).
l
t0t1t2
DepartmentofAppliedMechanics 10
Mở đầu về động lực học - Introduction to Kinetics
3. Các khái niệm cơ bản
F
Ftvr(, , )
Lực (Force) là số đo tương tác giữa các vật thể mà kết quả của nó gây
nên sự biến đổi trạng thái của vật chịu lực như biến dạng hay chuyển
động cơ học của vật thể mà cân bằng chỉ là trường hợp riêng. Lực đặc
trưng bởi: phương chiều, cường độ, điểm đặt. Đơn vị đo lường chuẩn SI
của lực là Newton (N).
1 kg
9.81N
Khối lượng (Mass) là một tính chất vật lí của một vật thể (lượng vật
chất làm nên vật) và là thước đo quán tính của vật đối với gia tốc khi bị
một lực tác dụng vào. Nó đồng thời cũng quyết định lực hấp dẫn của vật
này lên vật khác. Đơn vị đo lường chuẩn SI của khối lượng là kilogram
(kg).
F
F
ma
=
ma
DepartmentofAppliedMechanics 11
Mở đầu về động lực học - Introduction to Kinetics
3. Các khái niệm cơ bản
Lý tưởng hóa (Idealizations). Khi xây dựng các mô hình sử
trong cơ học chúng ta phải lý tưởng hóa đối tượng, để đơn giản
cho việc áp dụng lý thuyết. Giữ lại những yếu tố cơ bản của đối
tượng đối với bài toán khảo sát, bỏ qua những yếu tố ít ảnh
hưởng đến bài toán khảo sát.
Chất điểm (Particle) là mô hình đơn giản nhất của vật thể, ở
đây ta đã bỏ qua kích thước của vật. Chất điểm chỉ những vật
có khối lượng đáng kể nhưng kích thước có thể bỏ qua trong
quá trình khảo sát.
Vật rắn tuyệt đối (rigid Body) là mô hình của vật thể rắn khi ta
bỏ qua biến dạng của vật khi nó chịu lực tác dụng; tức khoảng
cách giữa hai điểm khác nhau trên vật luôn luôn không thay đổi.
vật biến dạng
A1f
F
vật rắn
A1f
F
Chất điểm
m
DepartmentofAppliedMechanics 12
Mở đầu về động lực học - Introduction to Kinetics
4. Hệ tiên đề động lực học
Hệ tiên đề động lực học bao gồm ba định luật Newton về
chuyển động và một số tiên đề khác về hệ lực chúng ta đã nêu
trong tĩnh học.
Ba định luật về chuyển động của Newton được đưa ra trong
cuốn “Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên” /
Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica / Mathematical
Principles of Natural Philosophy, lần đầu xuất bản năm 1687.
Newton đã sử dụng các định luật này để giải thích và nghiên
cứu chuyển động của nhiều đối tượng và hệ vật lý. Sir Isaac Newton
(1643–1727)
