Bài giảng Vật liệu đại cương 1 - ĐH Phạm Văn Đồng

TR<br /> <br /> NG Đ I H C PH M VĂN ĐỒNG<br /> KHOA C B N<br /> B MÔN VẬT LÝ<br /> <br /> Biên so n: Nguyễn Đình Đức (chủ biên)<br /> <br /> VẬT LÝ Đ I C<br /> <br /> Tháng 6-2015<br /> <br /> L U HÀNH N I B<br /> <br /> NG 1<br /> <br /> TR<br /> <br /> NG Đ I H C PH M VĂN ĐỒNG<br /> KHOA C B N<br /> B MÔN VẬT LÝ<br /> <br /> <br /> Nguyễn Đình Đức (Chủ biên), Nguyễn Th Kiều Thu,<br /> Nguyễn Th Thu Thủy, Trần Th Thu Thủy, Đ M i<br /> <br /> VẬT LÝ Đ I C<br /> <br /> NG 1<br /> <br /> 1. C h c<br /> 2. Nhiệt h c<br /> 3. Điện từ h c<br /> 4. Quang h c sóng<br /> <br /> V T LÝ Đ I C<br /> <br /> NG 1  3<br /> <br /> M CL C<br /> Ph n 1: C<br /> Ch<br /> <br /> ng 1: C<br /> <br /> H C<br /> <br /> H C CH T ĐI M<br /> <br /> 1.1. Đ ng h c ch t đi m ......................................................................................................... 10<br /> 1.1.1.Những khái niệm mở đầu ................................................................................................ 10<br /> 1.1.2. Một số d ng chuyển động đặc biệt ................................................................................. 13<br /> 1.2.Đ ng l c h c ch t đi m ................................................................................................... 17<br /> 1.2.1.Các định lu t Newton ....................................................................................................... 17<br /> 1.2.2.Các định lý về động l ợng ............................................................................................... 19<br /> 1.2.3.Ý nghĩa động l ợng vƠ xung l ợng ................................................................................. 20<br /> 1.2.4.Định lu t bảo toƠn động l ợng ........................................................................................ 20<br /> 1.2.5. ng dụng các định lu t Newton để kháo sát chuyển động ............................................. 21<br /> 1.2.6.Chuyển động t ng đối vƠ nguyên lý t ng đối Galileo ................................................. 23<br /> 1.3.Năng l ng ........................................................................................................................ 25<br /> 1.3.1.Công. Công suất .............................................................................................................. 25<br /> 1.3.2.Năng l ợng. Động năng .................................................................................................. 26<br /> 1.3.3.Tr ờng lực thế. Thế năng trong tr ờng lực thế .............................................................. 28<br /> 1.3.4.Định lu t bảo toƠn c năng trong tr ờng lực thế ........................................................... 29<br /> 1.4.Tr<br /> <br /> ng h p d n ................................................................................................................ 30<br /> <br /> 1.4.1.Lực v n v t hấn d n ........................................................................................................ 30<br /> 1.4.2.Định lu t Newton vƠ các ng dụng .................................................................................. 30<br /> 1.4.3.Tr ờng hấp d n ............................................................................................................... 31<br /> 1.4.4.Chuyển động c a v t trong tr ờng hấp d n c a trái đất ................................................. 32<br /> 1.4.5.Các định lu t Keple .......................................................................................................... 33<br /> BƠi t p ....................................................................................................................................... 33<br /> Ch ng 2: Đ NG L C H C H CH T ĐI M - V T R N<br /> 2.1. Khối tơm c a h ch t đi m .............................................................................................. 39<br /> 2.1.1. Định nghĩa ....................................................................................................................... 39<br /> 2.1.2. Vị trí vƠ v n tốc khối tơm trong hệ to độ Oxyz .............................................................. 39<br /> 2.1.3. Ph ng trình chuyển động c a khối tơm ........................................................................ 40<br /> 2.2. Chuy n đ ng c a v t r n ................................................................................................ 40<br /> 2.2.1. Các chuyển động c bản ............................................................................................... 40<br /> 2.2.2. Ph ng trình c bản trong chuyển động quay c a v t rắn ........................................... 40<br /> 2.3. Đ nh lu t b o toƠn moment đ ng l ng ...................................................................... 43<br /> 2.3.1.Moment động l ợng c a một hệ chất điểm ..................................................................... 43<br /> 2.3.2. Định lý về moment động l ợng ....................................................................................... 44<br /> 2.3.3.Định lu t bảo toƠn moment động l ợng .......................................................................... 44<br /> BƠi t p ....................................................................................................................................... 45<br /> Ch ng 3: C H C CH T L U<br /> 3.1.Nh ng khái ni m c b n .................................................................................................. 47<br /> 3.2.Tƿnh h c ch t l u ............................................................................................................. 47<br /> 3.2.1.Áp suất ............................................................................................................................ 47<br /> 3.2.2.Công th c c bản c a tĩnh học chất l u ......................................................................... 47<br /> 3.3. Đ ng l c h c ch t l u lỦ t ởng .................................................................................... 48<br /> 3.3.1. Định lu t bảo toƠn dòng .................................................................................................. 48<br /> 3.3.2. Định lu t Becnoulli ......................................................................................................... 49<br /> Cơu hỏi vƠ bƠi t p ..................................................................................................................... 50<br /> <br /> 4  V T LÝ Đ I C<br /> <br /> NG 1<br /> Ph n 2: NHI T H C<br /> <br /> Ch<br /> <br /> ng 4: Đ NG H C PHỂN T<br /> <br /> 4.1. Ph ng trình trạng thái khí lỦ t ởng............................................................................. 52<br /> 4.1.1.Khí lý t ởng...................................................................................................................... 52<br /> 4.1.2.Ph ng trình tr ng thái khí lý t ởng................................................................................ 52<br /> 4.2. Thuyết đ ng h c phơn t khí lỦ t ởng .......................................................................... 53<br /> 4.2.1. Các phơn tử trong chất khí.............................................................................................. 53<br /> 4.2.2. Thuyết động học phơn tử ................................................................................................ 53<br /> 4.2.3. Ph ng trình c bản c a thuyết động học phơn tử ........................................................ 54<br /> 4.2.4. Hệ quả ............................................................................................................................ 55<br /> BƠi t p ....................................................................................................................................... 56<br /> Ch ng 5: NHI T Đ NG L C H C<br /> 5.1.Nguyên lỦ th nh t c a nhi t đ ng l c h c ................................................................... 58<br /> 5.1.1. Nhiệt, công, nội năng ..................................................................................................... 58<br /> 5.1.2. Nguyên lý th nhất c a nhiệt động lực học .................................................................... 58<br /> 5.1.3. ng dụng nguyên lý th nhất để nghiên c u các quá trình cơn bằng c a khí lý<br /> t ởng60<br /> 5.2. Nguyên lỦ th hai c a nhi t đ ng l c h c .................................................................... 65<br /> 5.2.1. Quá trình thu n nghịch vƠ quá trình không thu n nghịch ............................................... 65<br /> 5.2.2. Nguyên lý th hai c a nhiệt động lực học ...................................................................... 65<br /> 5.2.3. Chu trình Cacnô ............................................................................................................. 66<br /> BƠi t p ....................................................................................................................................... 68<br /> Ph n 3: ĐI N T<br /> <br /> H C<br /> <br /> Ch ng 6: TR<br /> NG TƾNH ĐI N ........................................................................................... 71<br /> 6.1. Các khái ni m mở đ u .................................................................................................... 71<br /> 6.2. Đ nh lu t Coulomb ........................................................................................................... 71<br /> 6.2.1. Định lu t Coulomb trong chơn không .............................................................................. 71<br /> 6.2.2. Định lu t Coulomb trong các môi tr ờng ........................................................................ 72<br /> 6.3. Đi n tr ng - Vect c ng đ đi n tr ng ................................................................. 72<br /> 6.3.1. Khái niệm ....................................................................................................................... 72<br /> 6.3.2. Vect c ờng độ điện tr ờng .......................................................................................... 72<br /> 6.3.3. Nguyên lý chồng chất điện tr ờng .................................................................................. 73<br /> 6.4. Đi n thông ........................................................................................................................ 74<br /> 6.4.1. Đ ờng s c điện tr ờng .................................................................................................. 74<br /> 6.4.2. Điện thông (Thông l ợng điện tr ờng) ........................................................................... 74<br /> 6.4.3. Điện dịch thông (thông l ợng cảm ng điện) ................................................................. 75<br /> 6.5. Đ nh lỦ Gauss ................................................................................................................... 76<br /> 6.5.1. Phát biểu ........................................................................................................................ 76<br /> 6.5.2. ng dụng ........................................................................................................................ 76<br /> 6.6. Đi n thế ............................................................................................................................. 78<br /> 6.6.1. Công c a lực tĩnh điện-tính chất thế c a tr ờng tĩnh điện ............................................. 78<br /> 6.6.2. Thế năng c a điện tích điểm trong điện tr ờng.............................................................. 78<br /> 6.6.3. Điện thế- Hiệu điện thế ................................................................................................... 79<br /> 6.6.4. Mặt đẳng thế .................................................................................................................. 80<br /> 6.7. Liên h gi a vect E vƠ đi n thế V ................................................................................ 81<br /> 6.7.1. Hệ th c giữa E và V ........................................................................................................ 81<br /> 6.7.2. Áp dụng ........................................................................................................................... 81<br /> 6.8. V t d n .............................................................................................................................. 82<br /> 6.8.1. Điều kiện cơn bằng tĩnh điện........................................................................................... 82<br /> 6.8.2. Tính chất c a v t d n mang điện .................................................................................... 82<br /> <br /> V T LÝ Đ I C<br /> <br /> NG 1  5<br /> <br /> 6.8.3. Hiện t ợng điện h ởng .................................................................................................. 82<br /> 6.8.4. Tụ điện. Điện dung tụ điện .............................................................................................. 83<br /> 6.8.5. Điện dung c a một số lo i tụ điện ................................................................................... 83<br /> 6.9. Ch t đi n môi.................................................................................................................... 84<br /> 6.9.1. Hiện t ợng phơn cực điện môi ....................................................................................... 84<br /> 6.9.2. Điện môi có phơn tử phơn cực vƠ điện môi có phơn tử không tự phơn cực .................. 84<br /> BƠi t p ....................................................................................................................................... 85<br /> Ch ng 7: DọNG ĐI N KHỌNG Đ I<br /> 7.1. Các khái ni m c b n ...................................................................................................... 87<br /> 7.1.1. Dòng điện ....................................................................................................................... 87<br /> 7.1.2. C ờng độ dòng điện ....................................................................................................... 87<br /> 7.1.3. M t độ dòng điện ............................................................................................................ 87<br /> 7.2. Đ nh lu t Ohm đối v i đoạn mạch thu n đi n trở ........................................................ 88<br /> 7.2.1. Phát biểu định lu t .......................................................................................................... 88<br /> 7.2.2. Điện trở c a v t d n đồng chất. Điện trở suất ................................................................ 89<br /> 7.2.3. D ng vi phơn c a định lu t Ohm ..................................................................................... 89<br /> 7.3. Ngu n đi n. Đ nh lu t Ohm t ng quát .......................................................................... 90<br /> 7.3.1. Nguồn điện ...................................................................................................................... 90<br /> 7.3.2. Suất điện động. Định lu t Ohm tổng quát ....................................................................... 91<br /> 7.4. Các đ nh lu t Kirchhoff .................................................................................................... 92<br /> BƠi t p ....................................................................................................................................... 94<br /> Ch ng 8: T TR<br /> NG C A DọNG ĐI N KHỌNG Đ I<br /> 8.1. T ng tác t c a dòng đi n - Đ nh lu t Ampère (Ampe) ........................................... 96<br /> 8.1.1. T ng tác từ c a dòng điện .......................................................................................... 96<br /> 8.1.2. Định lu t Ampère (Ampe)................................................................................................ 96<br /> 8.2. T tr ng, vect c m ng t vƠ vect c ng đ t tr ng .................................... 97<br /> 8.2.1. Khái niệm từ tr ờng ........................................................................................................ 97<br /> 8.2.2. Vect cảm ng từ. Định lu t Biot-Savart ...................................................................... 98<br /> 8.2.3. Nguyên lý chồng chất c a từ tr ờng ............................................................................. 98<br /> 8.2.4. Vect c ờng độ từ tr ờng .............................................................................................. 98<br /> 8.2.5. Cảm ng từ c a dòng điện thẳng, dòng điện tròn gơy ra t i một điểm .......................... 99<br /> 8.2.6. Đ ờng s c từ.................................................................................................................. 101<br /> 8.3. T thông - Đ nh lỦ Gauss đối v i t tr ng ............................................................... 101<br /> 8.3.1. Từ thông .......................................................................................................................... 101<br /> 8.3.2. Định lý Gauss ................................................................................................................. 102<br /> 8.4. Đ nh lỦ Ampère v dòng đi n toƠn ph n ...................................................................... 102<br /> 8.4.1. L u số c a vect cảm ng từ ....................................................................................... 102<br /> 8.4.2. Định lý Ampère dòng điện toƠn phần .............................................................................. 102<br /> 8.4.3. ng dụng ........................................................................................................................ 104<br /> 8.5. Tác d ng c a t tr ng lên dòng đi n ........................................................................ 104<br /> 8.5.1. Tác dụng c a từ tr ờng lên phần tử dòng điện - Lực Ampère ..................................... 104<br /> 8.5.2. Lực Lorentz. Chuyển động c a h t mang điện trong từ tr ờng .................................... 105<br /> BƠi t p ....................................................................................................................................... 107<br /> Ph n 4: QUANG H C<br /> Ch ng 9: QUANG H C SịNG ............................................................................................. 110<br /> 9.1. C sở c a quang h c sóng ............................................................................................ 110<br /> 9.1.1. Hàm sóng ánh sáng ........................................................................................................ 110<br /> 9.1.2. C ờng độ sáng ............................................................................................................... 110<br /> 9.1.3. Nguyên lý chồng chất ...................................................................................................... 110<br /> 9.1.4. Nguyên lý Huygens ......................................................................................................... 110<br /> <br />