Bài giảng Cơ học vật rắn

Chia sẻ: Tran Tien Son | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

162
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến thì mọi chất điểm của nó cũng chuyển động theo những quỹ đạo giống nhau, tại mỗi thời điểm, các chất điểm của vật rắn tịnh tiến đều có cùng vectơ vận tốc và vectơ gia tốc. Giả sửa là vectơ gia tốc chung của các chất điểm M1, M2,... Mi, …Mn của vật rắn, các chất điểm này....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học vật rắn

CHƯƠNG 3: CƠ HỌC VẬT RẮN
Nội dung chính I- KHÁI NIỆM VẬT RẮN II – CÁC DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN III - MÔMEN LỰC. MÔMEN QUÁN TÍNH IV - PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY VẬT RẮN V – MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUÂT BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG
I. Khái niệm vật rắn ● Vật rắn là một hệ chất điểm trong đó khoảng cách giữa các chất điểm không đổi.
1. Chuyển động tịnh ến tiKhi vật rắn chuyển động tịnh tiến thì mọi chất điểm của nó cũng chuyển động theo những quỹ đạo giống nhau, tại mỗi thời điểm, các chất điểm của vật rắn tịnh tiến đều có cùng vectơ vận tốc và vectơ gia tốc. Giả sử a là vectơ gia tốc chung của các chất điểm M1, M2,... Mi, …Mn của vật rắn, các chất điểm này có khối lượng lần lur uu m1,r 2,......mi,...mn và lần lượt chịu các ngoại lực ượt r u m uu u là u r F1 , F2 ,..., Fi ,..., Fn . tác dụng là - Theo định luật II Newton ta có:
ur u m1a = F1 uu r m2 a = F2 ... r uru mi a = Fi ... r uu r mn a = Fn r n uru ru r n (∑ mi )a = ∑ Fi ⇒ M .a = F (1.1) i =1 i =1
ur F * Đặc điểm: Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến thì mọi chất điểm của vật rắn có cùng vectơ vận tốc và cùng vectơ gia tốc. Ví dụ về chuyển động tịnh tiến:
t1 t2 t3 A’ A’’’ A A’’ B’ B’’’ B B’’ Chuyển động của chiếc bè trôi sông là chuyển động tịnh tiến.
A’’ A’ A B’’ B B’ Chuyển động của các toa trên chiếc đu quay là chuyển động tịnh tiến.
Chuyển động của ô tô trên đoạn đường thẳng là chuyển động tịnh tiến.
m Chuyển động rơi g tự do là chuyển P động tịnh tiến.
Vật trượt trên mặt phẳng nghiêng là chuyển động tịnh tiến.
2. Chuyển động quay quanh một trục cố định c điểm: * Đặ Khi một vật rắn chuyển động quay xung quanh một trục cố định ∆ thì: Mọi điểm của vật rắn vạch ra những vòng tròn có cùng trục ∆ (những vòng tròn mà mặt phẳng vuông góc với ∆ và có tâm nằm trên ∆).
Trong cùng một khoảng thời gian, mọi chất điểm của vật rắn đều quay được r cùng một góc θ. v1 r r Tại cùng một thời điểm bất kỳ, mọi r1 a1 m1 chất điểm của vật rắn đều có cùng dθ vận tốc ω = và cùng gia tốc góc dt góc d ω = d θ 2 β= dt dt2 Vectơ vận tốc thẳng và vectơ gia tốc tiếp ∆ tuyến của một chất điểm bất kỳ của vật rắn cách trục quay một khoảng r được xác định như sau:
rur r v =ω ∧r ur u r r at = β ∧ r Ví dụ về chuyển động quay quanh một trục cố định:
III. Mômen lực. Mômen quán tính 1. Mômen lực a. Lực gây ra chuyển động quay ur Giả thiết có một lực F tác dụng lên vật rắn tại điểm ur F M làm vật rắn quay quanh trục ∆. Ta phân tích lực r r u uu r r r làm 2 thành phần : F = F 1 + F2 với F1 ⊥ ∆ , F2 P∆
rrr F = F1 + F2 r r F2 rrr F F1 = Fn + Ft Nhận xét : r r r Ft r1 r F1 F2 : không làm vật rắn quay. r m1 Fn r Fn : cũng không làm vật rắn quay. r Ft : là lực làm vật rắn quay. r Khi xét lực F tác dụng lên vật rắn ta chỉ r ∆ xét thành phần lực tiếp tuyến của quỹ Ftạo đ ..