Định luật cơ bản của động lực học

Chia sẻ: Danh Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

169
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các khái niệm: 1 Mô hình chất điểm: Chất điểm là diểm hình học mang khối lượng. Kích thước có thể bỏ qua so với các vật thể khác hoặc không đóng vai trò quan trọng trong chuyển động khảo sát. Chất điểm có thể tự do hoặc chịu liên kết

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Định luật cơ bản của động lực học

Ch−¬ng 2: C¸c ®Þnh luËt c¬ b¶n cña ®éng lùc häc ph−¬ng tr×nh vi ph©n chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm 1. C¸c kh¸i niÖm 1.1. M« h×nh chÊt ®iÓm - ChÊt ®iÓm lμ ®iÓm h×nh häc mang khèi l−îng. - KÝch th−íc cã thÓ bá qua so víi c¸c vËt thÓ kh¸c hoÆc kh«ng ®ãng vai trß quan träng trong chuyÓn ®éng kh¶o s¸t. - ChÊt ®iÓm cã thÓ tù do hoÆc chÞu liªn kÕt. VÝ dô: 1.2. M« h×nh c¬ hÖ - Lμ tËp hîp h÷u h¹n hoÆc v« h¹n c¸c chÊt ®iÓm cã chuyÓn ®éng phô thuéc vμo nhau. - C¬ hÖ: Tù do ⇒ gåm c¸c chÊt ®iÓm tù do. Kh«ng tù do (cã Ýt nhÊt 1 chÊt ®iÓm kh«ng tù do). Cã thÓ ®−a c¬ hÖ kh«ng tù do vÒ tù do. 1.3. C¸c ®Æc tr−ng t¸c dông cña lùc
r r r r - Lùc trong ®éng lùc häc lμ mét hμm sè: F = F (t , r , v ) - Xung l−îng cña lùcr(xung lùc) r r t2 r Nguyªn tè: dS = Fdt H÷u h¹n: S = ∫ Fdt r N t2 r Xung lùc cña hÖ lùc: S = - C«ng cña lùc: ∑∫ Fk dt t1 r r k =1 t1 dA = Fdr = Fx dx + Fy dy + Fz dz r r A = ∫ Fdr M oM dA r r - C«ng suÊt: W= = Fv = Fx x + Fy y + Fz z & & & dt 1.4. HÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh - Lμ hÖ quy chiÕu trong ®ã c¸c ®Þnh luËt qu¸n tÝnh cña Newton ®−îc nghiÖm ®óng HÖ quy chiÕu g¾n liÒn víi tr¸i ®Êt ®−îc xem lμ hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh. 2. C¸c ®Þnh luËt c¬ b¶n cña ®éng lùc häc 2.1. §Þnh luËt qu¸n tÝnh
ChÊt ®iÓm kh«ng chÞu t¸c dông cña lùc nμo thÝ ®øng yªn hoÆc chuyÓn ®éng th¼ng ®Òu. - §Þnh luËt qu¸n tÝnh cho mét quy chuÈn vÒ hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh vμ kh¼ng ®Þnh Lùc lμ nguyªn nh©n duy nhÊt lμm biÕn ®æi tr¹ng th¸i chuyÓn ®éng. 2.2. §Þnh luËt c¬ b¶n cña ®éng lùc häc Trong hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh, d−íi t¸c dông cña lùc, chÊt ®iÓm chuyÓn ®éng víi gia tèc còng h−íng víi lùc vμ cã gi¸ r trÞ tû lÖ víi c−êng ®é cña lùc. r F = ma - HÖ sè m = const, lμ sè ®o qu¸n tÝnh chÊt ®iÓm khèi l−îng. 2.3. §Þnh luËt ®éc lËp t¸c dông D−íi t¸c dông ®ång thêi cña mét sè lùc, chÊt ®iÓm cã gia tèc b»ng tæng h×nh häc c¸c gia tèc mμ ®iÓm cã ®−îc khi mçi lùc t¸c dông riªng rÏ. r n r r n r ∑ ma = F = mak n ∑ r k ⇒ a = ∑ k =1 ak k =1 k =1
2.4. §Þnh luËt t¸c dông vμ ph¶n t¸c dông Nh÷ng lùc t¸c dông t−¬ng hç gi÷a hai chÊt ®iÓm lμ nh÷ng lùc trùc ®èi (còng ®−êng t¸c dông, tr¸i chiÒu vμ cïng c−êng ®é). 3. Ph−¬ng tr×nh vi ph©n chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm ( ) 3.1. D¹ng vÐc t¬ r r r r && = F t , r , r mr & Hay: 2r ( ) n r d r r r m 2 = ∑ Fk t , r , r & dt k =1 3.2. D¹ng to¹ ®é ®Ò c¸c n m&& = Fx (t , x, y, z , x, y, z ) = ∑ Fkx (t , x, y, z , x, y, z ) x & & & & & & k =1
n m&& = Fy (t , x, y, z , x, y, z ) = ∑ Fky (t , x, y, z , x, y, z ) y & & & & & & k =1 n m&& = Fz (t , x, y, z , x, y, z ) = ∑ Fkz (t , x, y, z , x, y, z ) z & & & & & & 3.3. D¹ng to¹ ®é tù nhiªn k =1 m&& = Fτ s v2 m = Fn ρ 0 = Fb 4. Hai d¹ng bμi to¸n c¬ b¶n - ®éng lùc häc chÊt ®iÓm - Bμi to¸n thuËn: BiÕt chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm, x¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn chÊt ®iÓm. - Bμi to¸n ng−îc: BiÕt lùc t¸c dông lªn chÊt ®iÓm vμ c¸c ®iÒu kiÖn ®Çu cña chuyÓn ®éng (vÞ trÝ, vËn tèc) x¸c ®Þnh chuyÓn ®éng cña chÊt ®iÓm.
5. VÝ dô: 5.1. VÝ dô 1
5.1. VÝ dô 2