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

Bài giảng Vật lý đại cương 1: Chương 3 - TS. Trần Ngọc

Chia sẻ: Sung Sung | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:82

Thêm vào BST
Báo xấu
525
lượt xem 45
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý đại cương 1: Chương 3 - Động học và động lực học vật rắn cung cấp cho các bạn những kiến thức về khối tâm các VR đồng nhất; cách tính được mômen quán tính của VR; cách giải bài toán chuyển động đơn giản của VR.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 1: Chương 3 - TS. Trần Ngọc

  1. T.S Trần Ngọc BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1 Chương 3 ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
  2. MỤC TIÊU Sau bài học này, SV phải : Xác định được khối tâm các VR đồng nhất Tính được mômen quán tính của VR Giải được bài toán  chuyển động đơn giản  của VR
  3. NỘI DUNG 3.1 – KHỐI TÂM 3.2 – CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN 3.3 – MÔMEN QUÁN TÍNH 3.4 – PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC VR 3.5 – GIẢI BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC VR
  4. 3.1 – KHỐI TÂM 1 ­  Định nghĩa: Ta có hệ thức: M1G P2 m 2 = = M 2 G P1 m1 Suy ra  m1.M1G – m2.M2G = 0    Hay m1.M1G + m 2 .M 2 G = 0 G- gọi là vị trí của khối tâm
  5. 3.1 – KHỐI TÂM 1 ­  Định nghĩa: Khối tâm của hệ chất điểm là điểm G thỏa  m mãn: n M 1 mi M iG 0 1 G m2 i 1 M2 Khối tâm của  VR là G, thỏa:  MG dm 0 m3 M3 M VR Trong đó: G    M: là vị trí của yếu tố khối lượng dm dm =  dV =  dS =  dl
  6. 3.1 – KHỐI TÂM 1 ­  Định nghĩa: Đặc điểm của G: –  Đặc trưng cho hệ; là điểm rút gọn của  hệ. –  Nằm trên các yếu tố đối xứng. Phân biệt khối tâm và trọng tâm: –  Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực –  Trên thực tế G trùng với trọng tâm
  7. 3.1 – KHỐI TÂM 2 ­ Xác Định Khối Tâm G:  Thực hành:  ­ Tìm giao của các trục đx.                       ­ Dùng quả rọi. Lý thuyết: PP toạ độ. m1 n m2 m i ri r1 rG OG i 1 n G mi rG r2 m3 i 1 r3 O
  8. 3.1 – KHỐI TÂM Tọa độ khối tâm của hệ chất điểm – vật  rắn: n mi x i xdm vat ran (x i  ,y i  ,z i) là t ọ a  x G = i =1n = mi dm độ của chất  i =1 vat ran điểm thứ i n m i yi ydm vat ran (x,y,z) là tọa độ  yG = i =1 = n dm của phần tử dm mi i =1 vat ran n mi zi zdm (xG,yG,zG) là tọa  zG = i =1 n = vat ran độ của khối tâm  dm mi vat ran G i =1
  9. 3.1 – KHỐI TÂM Ví dụ 1:    Ba chất điểm m1 =  x 2mo; m2 = 3mo ; m3 =  m1 A 3mo đặt tại ba đỉnh  A,B,C của tam giác  đều cạnh a. Xác định  khối tâm G của hệ.  Cần phải tăng hay  giảm khối lượng của  m3 m2 vật m1 đi bao nhiêu để  C O B G trùng với trọng tâm  tam giác ABC?
  10. 3.1 – KHỐI TÂM Bài giải ví dụ 1: m1x1 + m 2 x 2 + m3 x 3 x xG = m1 + m 2 + m3 xG = 2m 0 a 3 / 2 + 0 + 0 a 3 = A m 2m 0 + 3m 0 + 3m 0 8 1 Để G trùng với trọng tâm của  a tam giác ABC thì m1 = m2 = m3 G Vậy phải tăng khối lượng m1  m3 m thêm  m = m0 C O 2B
  11. 3.1 – KHỐI TÂM Ví dụ 2: x Xác định khối  tâm của khối  hình nón đồng  nhất, có đường  r cao h.  dx h G ? R O
  12. 3.1 – KHỐI TÂM Giải ví dụ 2: � � xdm � xρπr 2 dx xr 2dx x xG = VR = = VR VR � � ρπr dx � 2 2 dm r dx VR VR VR r h−x R r Mà: = � r = (h − x) R h h dx h h x(h − x) 2 dx G h ? Nên: xG = 0 h = R 4 O (h − x) 2 dx 0
  13. 3.1 – KHỐI TÂM Ví dụ 3 (Bài tập B3.4): b Xác định vị trí khối tâm của thước dẹt a đồng chất có dạng hình bên. Áp dụng số: b a = 10cm; b = 50cm. a
  14. 3.1 – KHỐI TÂM Giải ví dụ 3: x m1x1 + m 2 x 2 b xG = m1 + m 2 Vậy G cách chân thước một  O2 a khoảng: a + 3b G xG = 4 O1 b Với a = 10cm, b = 50cm  thì xG = 40cm. O a
  15. 3.1 – KHỐI TÂM Ví dụ 4 (Bài tập B3.5): • Một đĩa tròn đồng nhất bán kính R, bị khoét một lỗ cũng d có dạng hình tròn bán kính r. Tâm của phần khoét cách r tâm đĩa một khoảng d. Xác định G của phần còn lại. R • Xét trường hợp: r = d = R/2. • Hỏi tương tự đối với khối cầu đặc đồng chất.
  16. 3.1 – KHỐI TÂM Giải ví dụ 4: Chọn trục Ox như hình vẽ.  x Gọi m là khối lượng ban đầu,  d m1 là khối lượng bị khoét và  O’ r m2 là khối lượng phần còn lại. O G R Lúc chưa khoét thì: m1x1 + m 2 x 2 xO = =0 m1 + m 2 m1x1 m1 S1 r2 � x2 = − = = 2 2 m2 m 2 S2 R − r
  17. 3.1 – KHỐI TÂM Giải ví dụ 4: 2 Vậy: x 2 = − r d (dấu trừ chứng tỏ G nằm  (R 2 − r 2 ) ngược phía với lỗ khoét) r = d =R/2 x d R O’ x2 = − 6 r O G Với khối cầu bị khoét, tương tự, ta  R có: 3 r d r = d = R/2 R x2 = − 3 3 x2 = − R −r 14
  18. BÀI TẬP B3.2 Một tấm gỗ phẳng, đồng y chất, hình vuông, cạnh 2a 2a, bị cắt một góc hình vuông cạnh a như hình  a 3.33. Xác định tọa độ khối tâm G của phần còn lại O  a 2a x của tấm gỗ theo a. Hình 3.33 Đs: G(5a/6; 7a/6)
  19. 3.1 – KHỐI TÂM 3 – Chuyển động của khối tâm G:  n n Vận tốc của  d rG �m v �m v i i i i (m là  vG = = i =1 = i =1 k/lượng  G:   dt n m mi của hệ) i =1 n n d vG �m a �F i i i F Gia tốc của  aG = = i =1 n = i =1 = dt m m G: mi i =1 Kết luận: Khối tâm G chuyển động như  một chất điểm có khối lượng bằng khối  lượng của toàn hệ.
  20. 3.2 – CHUYỂN ĐỘNG CỦA VR 1) VR tịnh tiến:  Khi VR tịnh tiến, mọi điểm trên VR đều vạch ra  các qũi đạo giống nhau với cùng một vận tốc. vM vN vG  Ch.động của VR được qui về cđ của G F m aG
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2