Bài giảng Vật lý đại cương - Phần 1: Cơ học gồm có các nội dung chính sau: Động học chất điểm, động lực học chất điểm, động lực học của vật rắn chuyển động, năng lượng. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương - Phần 1: Cơ học
- VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
1
- Chương 1: Động học chất điểm
I. Những khái niệm mở đầu
II. Véc tơ vận tốc
III. Véc tơ gia tốc
IV. Một số dạng cơ bản của chuyển động
V. Tổng hợp vận tốc và gia tốc
2
- I. Những khái niệm mở đầu
• Chuyển động
– (Chuyển động có tính chất tương đối)
• Hệ qui chiếu z
– Hệ tọa độ (Đề các: Oxyz)
z
uuuur r r r r r
OM = r = xi + yj + zk r = x2 + y 2 + z 2 M
r
r
– Đồng hồ
O y y
• Chất điểm
x
• Hệ chất điểm
x
3
- I. Những khái niệm mở đầu
z
• Phương trình chuyển động z
x = x(t) M
r r M r (C
r = r(t ) y=y(t) r )
z = z(t)
• Quỹ đạo O y y
• Phương trình quỹ đạo x
* Tập hợp tất cả các vị trí mà chất điểm đi qua.x
* Phương trình: f(x,y,z,) = 0
* Cách tìm: Khử t trong phương trình chuyển động
Ví dụ:
x t
y 20 t 2
z 0
2
y x x 4
- II. Véc tơ vận tốc
z
1. Vận tốc trung bình: rM
∆r
M
S M ∆S ’ (C
v r
t
r )
Ý nghĩa? O y
2. Vận tốc tức thời:
Phương?
S ds Chiều? x
v lim
t 0 t dt Độ lớn?
Trong hệ tọa độ Đề các: d r dS
r r dx
r ∆r dr vx =
v = lim = dt
∆t 0 ∆t dt r dy r
v vy = v = v = vx2 + v y2 + vz2
dt
Ý nghĩa? dz
vz =
dt
Đơn vị: m/s, km/h 1m/s = 3,6 km/h
5
- III. Véc tơ gia tốc
1. Định nghĩa (gia tốc toàn phần):
dv
dt
Trong hệ tọa độ Đề các:
r r r r
γ = γ xi + γ y j + γ z k
dv x d 2 x r
x γ = γ x2 + γ y2 + γ z2
dt dt 2
dv y d 2 y
y
dt dt 2
dv z d 2 z
z
dt dt 2
Đơn vị: m/s2
6
- Gia tốc tiếp tuyến & gia tốc pháp tuyến
t n
r
r dv
• Gia tốc tiếp tuyến: γt =
dt
Phương: tiếp tuyến
z
r
Chiều: cùng v – nhanh dần r
r
γn
γ
r
γt γt
ngược v – chậm dần M
M r
γ
dv (C) r M
1
γn
Độ lớn: t
dt
Ý nghĩa O y
• Gia tốc pháp tuyến:
Phương: pháp tuyến
x
Chiều: hướng tâm
v2
Độ lớn: n
R
Ý nghĩa
• Gia tốc toàn phần t n t
2 2
n
7
- IV. Một số dạng cơ bản của chuyển động
1. Chuyển động thẳng đều:
0
v const
v v0 const
S S0 v0 .t
v
2. Chuyển động thẳng biến đổi đều:
0
const
v
v v0 .t
1 2 0
S S 0 v0 .t . .t
2
3. Chuyển động cong (cả tròn) biến đổi đều:
t const
v v0 t .t
1
S S0 v0 .t . t .t 2
2
8
- IV. Một số dạng cơ bản của chuyển động
4. Chuyển động ném xiên:
g
vx v0 . cos
x v0 . cos .t
vy v0 . sin g.t
1
y y0 v0 . sin .t .g.t 2
2
9
- IV. Một số dạng cơ bản của chuyển động
5. Chuyển động tròn ∆S
∆ϕ
*Vận tốc góc trung bình ω =
∆t ∆ϕ
*Vận tốc góc tức thời r
R
∆ϕ dϕ
ω = lim
∆t 0 ∆t
=
d O
dt dt
Đơn vị: rad/s
*Gia tốc góc:
dω d 2ϕ d d2
β = =
dt dt 2 dt dtr2
β (nhanh dần)
r
Đơn vị: rad/s 2 r
ω ω
*Biểu thức liên hệ: 0 0
r r
r r r r
v
r
v
v R. v =ω R R
r
γt
R
r r r M M
γ t = Rβ γt = β R
r
γt
r
2 β (chậm dần) 10
R. 2
n .R
n
- V. Tổng hợp vận tốc & gia tốc
y’
r r' R
y M
v v' V r ' O’
x’
r
' R
x
O
11
- Chương 2: Động lực học chất điểm
I. Ba định luật Newton
II. Định luật bảo toàn động lượng
III. Các định lý về động lượng và xung lượng
IV. Phép biến đổi Galilê và nguyên lý tương đối Galilê
12
- I. Ba định luật Newton
1. Định luật 1:
Nội dung:
Vật cô lập: đứng yên mãi mãi
chuyển động thẳng đều
F 0 v const
* Quán tính là gì?
Bảo toàn trạng thái chuyển động.
Định luật 1 ~ định luật quán tính
* Hệ quy chiếu quán tính: …
13
- I. Ba định luật Newton
Lực?
Khối lượng?
r
F
m
2. Định luật II:
F
-Biểu thức:
m
-Phát biểu:…
m
*Đơn vị lực: N 1N 1kg 2
s
*Nhận xét: Là phương trình cơ bản của động lực học
*Nếu có nhiều lực tác dụng
r n r
mγ = Fi
i =1
r r
*Trọng lực: P = mg r r F
r
γ
*Trong chuyển động cong: F Ft Fn r Fγrn r
r r F
γ Ft n γt t
M r t
r r r r
1
r M γ F M
mγ t = Ft mγ n = Fn (C) r
γr
F n
n
14
- I. Ba định luật Newton
r r
3. Định luật 3: F21 = − F12
* Lực và phản lực: F12 - lực F21 - phản lực r m2
F21
r
* Chú ý: F12 F21 0 m1
F12
Nhưng không triệt tiêu nhau!
* Hệ quả: n
fi 0
i 1
f i nội lực
15
- I. Ba định luật Newton
R N
4. Các lực liên kết
• Phản lực & lực ma sát Fms
v
R N Fms
Fms k .N
O O
T
• Lực căng
M
T F T' M M
A A
T
• Lực đàn hồi
Fđh F F
Fđh k .x
Fđh
16
- II. Các định lý về động lượng và xung lượng
1. Định lý về động lượng
r
r r r
-Biểu thức: r dK r dv d (mv )
F= F = mγ = m =
dt dt dt
r r
Động lượng K = mv
-Phát biểu: …
2. Định lý về xung lượng t
r r r r
2
-Biểu thức: ∆K = K 2 − K1 = Fdt
t
-Phát biểu: … 1
t2
r
Fdt Gọi là xung lượng của lực
t1
r uuuuur r r
F = const ∆K = F ∆t
K
F 17
t
- II. Các định lý về động lượng và xung lượng
3. Ý nghĩa:
• Động lượng
– Động lượng đặc trưng cho chuyển động về mặt động lực học
– Đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động trong sự va chạm
giữa các vật.
• Xung lượng
– Đặc trưng cho kết quả của tác dụng lực trong một khoảng
thời gian nào đó. Sự thay đổi chuyển động càng lớn khi cường độ
lực càng mạnh và thời gian tác dụng càng dài.
18
- III. Định luật bảo toàn động lượng
* Định luật r r
Ngoại lực F1 F2
r r r r
Nội lực f12 f 21 f12 + f 21 = 0
r
r r r F2
dK1 r r dK 2 r r F1
= f 21 + F1 = f12 + F2
dt dt
d r r r r r
� ( K1 + K 2 ) = F1 + F2 f 21
r
m2
dt m1 f12
r r
* Hệ cô lập: F1 + F2 = 0
d r r r r uuuuur
� ( K1 + K 2 ) = 0 � K1 + K 2 = const
dt n n
F 0 K const
* Hệ không cô lập: i 1 i i 1
i
* Bảo toàn động lượng theo một phương
n n Ví dụ?
Fi 0 Ki x const
19
i 1 x i 1
- IV. Phép biến đổi Galilê &
Nguyên lý tương đối Galilê
• Phép biến đổi Galilê z
x = x ' + Vt x ' = x − Vt Z’
y = y' y' = y
z = z' z' = z
O
t = t' t =t
' y
O’ Y’
t = t’ tuyệt đối x
r
V
x # x’ tương đối X’
l = l’ tuyệt đối
v v' V ; V const
• Nguyên lý tương đối Galilê:
' m m '
F F'
Các hiện tượng và các quá trình cơ học trong
các hệ qui chiếu quán tính đều xảy ra giống 20
nhau.
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
