Bài giảng Vật lý đại cương: Chương 3 - Các định luật bảo toàn

Chia sẻ: Ty Nguyễn | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

437
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý đại cương: Chương 3 - Các định luật bảo toàn cung cấp cho các bạn những kiến thức về định luật bảo toàn khối lượng; momen động lượng; năng lượng; dạng năng lượng; sự truyền và chuyển hóa năng lượng. Bài giảng phục vụ cho các bạn chuyên Vật lý và những ngành có liên quan.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương: Chương 3 - Các định luật bảo toàn

Truth is ever to be found in simplicity , and not in the multiplici ty and confusion
Nhó m 6 • Nguyễn Thanh Thảo Nguyên B1408713 • Lê Hữu Dư B1408690 • Nguyễn Hoài Đăng B1408692 • Trần Hoàng Đô B1408693 • Nguyễn Thanh Duy B1408689 • Đinh Minh Ảnh B1408690 • Nguyễn Chí Tình B1408729 • Huỳnh Thị Quỳnh Mai B1401516
CHƯƠNG 3: CÁ C ĐINH LUÂT BAO ̣ ̣ ̉ TOÀ N Bao Toa ̉ ̀n Khối Lượng Bao Toa ̉ ̣ ̀n Điên Ti ́ch Bao Toa ̉ ̣ ̀n Đông L ượng Bao Toa ̉ ̀n Momen Đông Ḷ ượng Bao Toa ̉ ̀n Năng Lượng Môt Sô ̣ ̣ ́ Dang Năng L ượng Sự Truyền Và Chuyên Ho ̉ ́a Năng Lượng
Lời Mở Đầu Ở chương này, chúng ta sẽ thao luân vê ̉ ̣ ̣ ́ đai ̀ môt sô ̣ lượng được bao toa ̉ ̀n như: khối lượng, điên ti ̣ ́ch, đông ̣ lượng, momen đông l ̣ ượng và năng lượng… Khối lượng, điên ti ̣ ́ch, đông l ̣ ượng, momen đông ḷ ượng và năng lượng được bao toa ̉ ̣ ̀o. ̀n trong bất kì hê na ̣ ̣ ̉ Các đinh luât bao toa ̀n thì hữu ích, đăc biêt la ̣ ̣ ̀ nơi mà ̣ ượng xảy ra thay đôi, b các hiên t ̉ ởi vì chúng không đôi ̉ ̣ ới sự thay đôỉ khi đối măt v
Lượng ̣ ảnh gỗ cháy và dường như bi pha Môt m ̣ ̉ ̉ ̉ ̣ ́ huy, chi đê lai môt độ ́ng ̉ ước dường như biến mất từ môt chao m tro nho, n ̣ ̉ ở nắp vào môt ̣ ̉ ngày nắng,… Tuy nhiên, sau khi đo cân thân tḥ ực tế cho thấy rằng ̉ tông khô ́i lượng không thay đôi trong moi s ̉ ̣ ự biến đôi, no ̉ ̉ ơn ́ chi đ ̉ ̀nh thức. thuần là thay đôi hi Ví Dụ: Nếu gỗ bi đô ̣ ́t cháy trong ̣ ộp kín tông khô môt h ̉ ́i lượng cua vât ̉ ̣ chứa bên trong hộp là không thay đôi. ̉ ̣ ơn Gỗ và oxi ban đầu xuất hiên đ thuần là đã được thay đôi cho carbon ̉ dioxide hơi nước và tro.
ĐL Bao Toa ̉ ̀ n Khố i Lượng được phá t biêu nh ̉ ư sau: Khố i lượng không được tao ra cu ̣ ̃ ng không bi mâ ̣ ́ t đi. Tông sô ̉ ́ khố i lượng là không thay đôi. Khô ̉ ́ i lượng có thê thay đôi t ̉ ̉ ừ dang na ̣ ̀ y sang dang kha ̣ ́ c nhưng tông khô ̉ ́ i lượng sau khi chuyên đôi luôn luôn bă ̉ ̉ ̀ ng vớ i trướ c đó .
Bao Toa ̉ ̀ n Điên Ti ̣ ́ ch • Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt nhân nguyên tử, đặc trưng cho tương tác điện từ giữa chúng. • Điên ti ̣ ́ ch là môt trong nh ̣ ững đối tượng được bao toa ̉ ̀n trong tự nhiên. Tuy nhiên, đinh luât bao toa ̣ ̣ ̉ ̀n phức tap ḥ ơn vì có hai ̣ ̣ ́ch. Chúng ta có thê ̉ tao ra va loai điên ti ̣ ̣ ̀ triêt tiêu ̣ ́ch. điên ti Nguyên tắ c chung:Tông sô ̉ ̣ ́ch dương trừ đi tông sô ́ điên ti ̉ ̣ ́ điên ̉ tích âm không thay đôi.
Tí nh chấ t: Điện tích là một đại lượng bất biến tương đối tính, điều đó có nghĩa là vật (hoặc hạt) mạng điện tích q khi đứng yên, thì vẫn sẽ mang điện tích q như vậy khi chuyển động. Điều này đã được kiểm chứng trong một thực nghiệm, ở đó điện tích của một hạt nhân heli (gồm 2 proton và 2 neutron, hạt nhân này di chuyển rất nhanh) được quan sát là gấp đôi điện tích của một hạt nhân deuteri (gồm 1 proton và 1 neutron, được xem là chuyển động rất chậm so với hạt nhân helium).
̣ ̣ ́ch xuất hiên, 1 hat kha Mỗi lần 1 hat mang điên ti ̣ ̣ ̣ ́ch ngược lai ́c có điên ti ̣ ̣ cũng xuất hiên. Bâ ́t cứ khi nào 1 hat mang điên ti ̣ ̣ ́ch dường như biến ̣ mất, 1 hat kha ̣ ́ch ngược lai cu ́c mang điên ti ̣ ̃ng biến mất. Đinh lu ̣ ật bao ̉ ̣ ́ch có ve la toàn điên ti ̉ ̀ 1 đinh luât phô biê ̣ ̣ ̉ ́n trong tự nhiên. Không có trường hợp ngoai lê đa ̣ ̣ ̃ từng được phát hiên. ̣
Bao Toa ̉ ̀ n Đông L ̣ ượng Đông l ̣ ượng cua môt vât co ̉ ̣ ̣ ́ khối lượng m đang chuyên đông v ̉ ̣ ới vân tô ̣ ́c ̣ ượng được xác đinh đ v là đai l ̣ ược công thức: Đông l ̣ ượng = vân tô ̣ ́ c x khố i lượng Đinh luât BT đông l ̣ ̣ ̣ ượng: Khi lực tông h ̉ ợp bằng 0, đông l ̣ ượng cua môt vât ̉ ̣ ̣ được bao toa ̉ ̣ ̣ ́ khối lượng bất biến tiếp tuc chuyên ̀n, nghĩa là, môt vât co ̣ ̉ ̣ đông v ới vân tô ̣ ̉ ̣ ường thăng, khi đo ́c không thay đôi trên môt đ ̉ ̉ ́ tích cua khối lượng và vân tô ̣ ̣ ̀ng số theo thời gian. ́c là môt hă
Định luât bao toa ̣ ̉ ̣ ̀n đông l ượng thường được áp dung đê ̣ ̉ ̉ giai thi ̣ ̉ ́ch bài toán về va cham, giai thi ̣ ượng ́ch hiên t ̣ súng giât khi bă ̣ ̣ ̀y cũng là cơ sở cua ́n. Đinh luât na ̉ ̉ nguyên tắc chuyên đông bă ̣ ̉ ực cua ma ̀ng phan l ̉ ́y bay, tên lửa. Ví Dụ: Súng giật khi bắn, hai hòn bi va chạm vào nhau đổi hướng, phản lực của máy bay hay tên lửa, tên lữa nước, …
Bao Toa ̉ ̀ n Momen Đông ̣ Lượng Một vật chuyển động trong một vòng tròn không phải là một chuyển động không đổi. Tuy nhiên, có một số đại lượng được bảo toàn liên quan đến chuyển động quay.
Ví Dụ: Vận động viên trượt băng nghệ thuật khi họ quay, những người thể dục dụng cụ gập người lại,….
Nếu chúng ta nhân khối lượng của một vật với vật tốc không đổi của nó sau đó lại nhân với bán kính không đổi của quỹ đạo tròn, chúng ta ta tạo ra một đại lượng không đổi trong quá trình chuyển động tròn của vật. Chúng ra gọi đại lượng xung này là momen động lượng. Momen động lượng = khối lượng x vận tốc x khoảng cách đến trục quay Giống như những lực tổng hợp làm thay đổi động lượng, một số các loại lực có thể làm thay đổi momen động lượng. Các lực đó truyền them một “sức xoáy” ( momen xoắn) cho các vật đang quay tròn có thể thay đổi vận tốc quỹ đạo của nó và do đó thay đổi momen động lượng của nó.
Định luật bảo toàn momen động lượng: Trong trường hợp không có momen xoắn, momen động lượng của một vật đang quay quanh trục được bảo toàn, tức là, sản phẩm của khối lượng, vận tốc và khoảng cách từ vật đến trục quay là một hằng số theo thời gian.
Môt Sô ̣ ́ Dang Năng ̣ Lượng • Năng lượng xuất hiện dưới dạng sự chuyển động, vị trí, nhiệt độ … • Thách thức của chúng ta là khám phá ra tất cả các dạng năng lượng xảy ra và tính toán năng lượng trong mỗi tình huống có thể. Và ta tự hỏi liệu năng lượng có được bảo toàn ?
Động Năng • Động năng là sự kết hợp giữa năng lượng với chuyển động. • Độ lớn động năng của một vật chuyển động có thể được tính bởi công thức:
Nếu một xe tải có khối lượng gấp ba lần khối lượng một chiếc xe ô tô đang chạy với cùng vận tốc, động năng của nó sẽ gấp ba lần; do đó chiếc xe tải gây ra thiệt hại gấp khoảng ba lần so với chiếc xe ô tô nhỏ
Thế Năng Hấp Dẫn • Thế năng hấp dẫn là sự liên quan của năng lượng với chiều cao của một vật • Độ lớn thế năng hấp dẫn của một vật gần bề mặt của trái đất có thể được tính bởi công thức: