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

Bài giảng Vật lý đại cương 1: Chương 1 - TS. Trần Ngọc

Chia sẻ: Sung Sung | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:80

297
lượt xem
46
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý đại cương 1: Chương 1 do TS. Trần Ngọc biên soạn trang bị cho các bạn những kiến thức về động học chất điểm như các khái niệm cơ bản về chuyển động; tốc độ và vận tốc; gia tốc; vận tốc, gia tốc trong chuyển động tròn; một số chuyển động đơn giản.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 1: Chương 1 - TS. Trần Ngọc

  1. ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 T.S Trần Ngọc  Chương 1 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
  2. MỤC TIÊU Sau bài học này, SV phải : • Nêu được k/n vận tốc, gia tốc và các công  thức  xác  định  vectơ  vận  tốc,  gia  tốc  trong chuyển động cong, thẳng, tròn.  • Nêu  được tính  chất  của  các ch/động  dựa  trên  quan  hệ giữa vectơ vận tốc và  gia  tốc. • Viết được các ph/trình tọa độ, đường đi,  vận  tốc,  gia  tốc  của  các  ch/động  đơn  giản. • Vận  dụng  giải  các  bài  toán  cơ  bản  về 
  3. NỘI DUNG: §1.1 – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ  CHUYỂN ĐỘNG §1.2 – TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC §1.3 – GIA TỐC §1.4 – VẬN TỐC, GIA TỐC TRONG  CHUYỂN ĐỘNG TRÒN §1.5 – MỘT SỐ CHUYỂN ĐỘNG ĐƠN  GIẢN 
  4. §1.1 . CÁC K/N CƠ BẢN VỀ CĐ Cơ học? Động học? Chuyển động? Chất  điểm? • Cơ học: nghiên cứu về chuyển động của các vật thể. • Động học: nghiên cứu các tính chất, qui luật chuyển động mà không tính tới nguyên nhân của chuyển động đó. • Chuyển động: là sự thay đổi vị trí. • Chất điểm: là vật có kích thước không đáng kể so với nhưng kích thước, khoảng cách mà ta xét.
  5. §1.1 . CÁC K/N CƠ BẢN VỀ CĐ Quĩ đạo? Quãng đường? Độ dời? • Quĩ đạo: là tập hợp các  Quãng đường vị trí của chất điểm  s trong quá trình chuyển  M Mo ∆r động. • Quãng đường: là độ dài  Độ dời của vết mà chất điểm  vạch ra trong thời gian  khảo sát chuyển động. Qũi đạo • Độ dời: là vectơ nối từ  vị trí đầu đến vị trí  cuối.
  6. §1.1 . CÁC K/N CƠ BẢN VỀ CĐ Hệ qui chiếu:  Là hệ thống gồm một vật mốc, hệ tọa độ gắn với vật mốc đó và đồng hồ đo thời gian, dùng để xác định vị trí của các vật khác. z z r OM x i y j zk M k y y r = (x, y, z) i O j x Hay:     M(x,y,z) x
  7. §1.1 . CÁC K/N CƠ BẢN VỀ CĐ Phương trình chuyển động, phương trình quĩ  đạ o PTCĐ PTQĐ x = f (t) Khử t F( x, y, z) 0 y = g(t) z G ( x , y, z) 0 z z = h(t) M Cho bi k ết hình dạng qũi đ y ạo y i O j x Cho biết vị trí ở thời điểm  x t
  8. §1.1 . CÁC K/N CƠ BẢN VỀ CĐ VD: Xác định qũi đạo, biết PTCĐ: x cos t a) � ( P) : y = 2 x 2 − 1;   |x| �1 y cos 2 t β 2 b) r t. i 2 t .j � (P) : y = − 2 .x α x A sin( t ) B c) (d ) : y x y B sin( t k ) A x A sin( t ) d) ( C) : x 2 y 2 A 2 y A cos( t ) x = 5e −2t 20 e) � (H) : y = y = 4e 2t x
  9. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC 1 – Tốc độ trung bình và vận tốc trung bình: Tốc độ trung bình: s v = s = s1 + s 2 + ... + s n vs = v tb = v = s t t t1 + t 2 + ... + t n Vận tốc trung bình: s r r ur M ∆ r r − r0 Mo ∆r v tb = = ∆t t − t 0 r0 r O
  10. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC Ví dụ 1: Một canô xuôi dòng từ bến A đến bến B với tốc  độ v1 = 30km/h; rồi ngược dòng từ B về A với tốc  độ v2 = 20km/h. Tính tốc độ trung bình trên lộ  trình đi – về của canô. Giải: s AB + BA AB + AB 2v1v 2 vs = = = = t t1 + t 2 AB AB + v 1 + v 2 v1 v2 2.30.20 = = 24km / h 30 + 20
  11. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC Ví dụ 2: Một chất điểm chuyển động trên đoạn đường s.  Trên nửa đoạn đường đầu, nó chuyển động với  tốc độ v1 = 25km/h. Trong nửa thời gian trên  quãng đường còn lại, chất điểm chuyển động với  tốc độ v2 = 20km/h và trong thời gian còn lại, nó  có tốc độ v3 = 30km/h. Tính tốc độ trung bình trên  toàn bộ quãng đường. Giải: s s1 + s 2 + s3 2v1 (v 2 + v3 ) 2.25(20 + 30) vs = = = = t t1 + t 2 + t 3 2v1 + v 2 + v3 2.25 + 20 + 30 = 25 km/h
  12. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC 2 – Tốc độ tức thời và vận tốc tức thời: r Tốc độ tt: v s ds vs = lim = = s' s t 0 t dt M M Mo ∆r Vận tốc tt: r0 r r r r ∆ r dr O v = lim = = (r )' ∆t 0 ∆t dt
  13. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC 2 – Tốc độ tức thời và vận tốc tức thời: r Đặc điểm của vectơ vận tốc tức  v thời: •  Phương: tiếp tuyến với quĩ  s đạo M •  Chiều: theo chiều chuyển  M Mo ∆r động •  Độ lớn: đạo hàm của quãng đường r0 r v =| v |= vs = s ' O •  Điểm đặt: tại điểm khảo sát
  14. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC 3 – Ý nghĩa của tốc độ và vận tốc: • Tốc độ là đại lượng vô hướng, không âm,  đặc  trưng  cho  tính  nhanh,  chậm  của  chuyển động. • Vận tốc là đại lượng vectơ.  Vận tốc tức  thời  đặc  trưng  cho  phương,  chiều  và  độ nhanh chậm của chuyển động. • Độ lớn của vận tốc tức thời chính là tốc  độ tức thời.
  15. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC 4 – Biểu thức giải tích của vectơ vận tốc: Trong hệ tọa độ Descartes: r OM x i y j zk r dr v= = v X . i + v y . j + v z .k = (v x , v y , v z ) dt Trong đó: dx vx = = x' dt dy vy = = y' v = v 2x + v 2y + v 2z dt dz vz = = z' dt
  16. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC 5. Tính quãng đường: t2 Tổng quát: s = vdt với: v =| v | t1 Nếu v = const thì: s = v.(t2 – t1) = v.t Ví dụ: trong mp (Oxy), chất  x 5 10 sin 2 t (SI) điểm chuyển động với pt: y 4 10 sin 2 t a) Xác định vị trí của chất điểm lúc t = 5s. b) Xác định quĩ đạo. c) Xác định vectơ vận tốc lúc t = 5s. d) Tính quãng đường vật đi từ lúc t = 0 đến t = 5s. Suy  ra tốc độ TB trên quãng đường này.
  17. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC Giải x =5 a) Lúc t = 5s, chất điểm ở tọa độ: (SI) y=4 b) Qũi đạo là đường thẳng: x + y = 9 c) Ta có: v x = x ' = −20π cos(2πt) (SI) � v = 20π 2 | cos(2πt) | v y = y ' = 20π cos(2πt) Lúc t = 5s, thì: � v = 20π 2 �88,9(m / s) d) Quãng đường: 5 5 0,25 s= � 0 � vdt = 20π 2 | cos(2πt) | dt = 20.20π 2 0 0 cos(2πt)dt 283m
  18. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC Ý nghĩa hình học của công thức tính quãng đường: s = trị số  v dtích hình  phẳng giới  hạn bởi đồ  thị v(t) với  S trục Ot.  t t1 t2
  19. §1.2 TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC Ví dụ: Tính s và tốc độ TB, biết đồ thị vận tốc: a) Từ t = 2s đến t = 8s s1 = 100m; v1 = 16,7m/s b) Từ t = 0 đến t = 10s s2 = 140m; v2 = 14m/s V(m/s) 20 8 10 0 t(s) 2 6 ­20
  20. §1.3 – GIA TỐC 1 – Định nghĩa: Gia tốc trung bình: v v vo a tb t t to Gia tốc tức thời: dv a= = (v) ' dt Ý nghĩa gia tốc: Đặc trưng cho sự biến thiên của vectơ vận tốc. r Đ.hàm Đ.hàm v a Ng.hàm Ng.hàm
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2