VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG
Phạm Đỗ Chung Bộ môn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
Khoa Hoá học
Chương 4 Các định luật bảo toàn
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
1. Công, công suất 2. Động năng, thế năng, cơ năng 3. Định luật bảo toàn cơ năng 4. Định luật bảo toàn năng lượng 5. Động lượng, định luật bảo toàn động lượng 6. Va chạm đàn hồi, va chạm mềm
2
1. Công, công suất
𝑊 = 𝐹⃗. 𝑑⃗
𝑊 = 𝐹. 𝑑. cos𝜙
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
• Công của một lực không đổi
3
1. Công, công suất
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
• Công của một lực thay đổi
4
1. Công, công suất
𝑃 =
W Δ𝑡
• Công suất trung bình
𝑃 =
= 𝐹. 𝑣. cos𝜙 = 𝐹⃗. 𝑣⃗
𝑑W 𝑑𝑡
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
• Công suất tức thời
5
2. Động năng, thế năng
𝐾 =
𝑚𝑣2 2
• Động năng là năng lượng của vật có được khi chuyển động
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
• Động năng phụ thuộc vào hệ qui chiếu • Luôn dương
6
2. Động năng, thế năng
1. Trọng lực 2. Lực đàn hồi
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
• Lực thế (lực bảo toàn) là lực mà công của nó thực hiện chỉ phụ thuộc vào điểm đầu vào điểm cuối chứ không phụ thuộc vào dạng đường đi.
7
2. Động năng, thế năng
1. Thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn)
𝑈 = 𝑚gh
2. Thế năng đàn hồi đàn hồi
𝑈 =
k𝑥 2 2
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
• Thế năng là năng lượng (dự trữ) phụ thuộc vào vị trí tương đối giữa các vật trong một hệ có tương tác với nhau bằng lực thế.
8
3. Định luật bảo toàn cơ năng
• Cơ năng (E) của một hệ là tổng của động năng và thế năng của hệ đó.
E = 𝑈: + 𝐾: = 𝑈2 + 𝐾2 = const
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
• Cơ năng của một hệ kín và không có ma sát được bảo toàn:
9
3. Định luật bảo toàn cơ năng
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
10
4. Định luật bảo toàn năng lượng
• Trong một hệ cô lập năng lượng có thể chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác nhưng năng lượng toàn phần của hệ thì không đổi.
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
So sánh định luật bảo toàn cơ năng và định luật bảo toàn năng lượng?
11
5. Động lượng, định luật bảo toàn động lượng
Động lượng của một hạt là một vector 𝑝⃗ được định nghĩa là:
𝑝⃗ = 𝑚𝑣⃗
• Đại lượng vector • Phụ thuộc vào hệ qui chiếu • Động lượng của một hệ hạt: 𝑃 = ∑ 𝑝@ = ∑ 𝑚𝑣@ • Một cách phát biểu khác của định luật 2 Newton
𝐹⃗ =
𝑑𝑝⃗ 𝑑𝑡
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
12
5. Động lượng, định luật bảo toàn động lượng
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
Trong một hệ cô lập động lượng được bảo toàn 𝑃@ = 𝑃A • Định luật bảo toàn động lượng là độc lập với định luật bảo toàn năng lượng • Hệ kín sẽ thoả mãn cả hai định luật bảo toàn năng lượng và động lượng.
13
6. Va chạm đàn hồi, va chạm mềm
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
Va chạm đàn hồi • Bảo toàn động lượng • Bảo toàn năng lượng
14
6. Va chạm đàn hồi, va chạm mềm
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
Va chạm mềm • Bảo toàn động lượng
15
6. Va chạm đàn hồi, va chạm mềm
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018
Một số ví dụ về hệ kín
