Tài liệu ôn thi: Chương 2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

Chia sẻ: Vuong Van Hau | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

155
lượt xem 30
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vật không chịu tác dụng của ngoại lực hoặc hợp lực tác dụng lên nó bằng không. Một vật bất kỳ luôn có khả năng bảo toàn trạng thái đứng yên hoặc chuyển động của nó...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu ôn thi: Chương 2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

Chương 2 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
GIỚI THIỆU 2.1. BA ĐỊNH LUẬT NEWTON 2.2. HỆ QUI CHIẾU KHÔNG QUÁN TÍNH, LỰC QUÁN TÍNH, NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILÉE 2.3. MỘT SỐ LỰC TRONG CƠ HỌC
2.1. BA ĐỊNH LUẬT NEWTON Định luật 1 Newton: Thế nào là vật cô lập? Vật không chịu tác dụng của ngoại lực hoặc hợp lực tác dụng lên nó bằng không. Nội dung ĐL 1: r • Nếu đứng yên thì đứng yên mãi mãi, v = 0 Một vật cô lập • Nếu nó chuyển động thì sẽ chuyển r r động thẳng đều mãiv = cos nt ⇔ mãi, a=0 Một vật bất kỳ luôn có khả năng bảo toàn trạng thái đứng yên hoặc chuyển động của nó Vật có quán tính ĐL 1 là định luật quán tính.
Ví dụ: Người ngồi trên ôtô do để duy trì trạng thái đang ngồi yên so với mặt đất nên khi ôtô bắt đầu tăng tốc thì người bị ngã về sau. ĐL 1 chỉ áp dụng cho trường hợp hệ quy chiếu quán tính. r r Hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu gắn lên một vật cô lập,v = cos nt a = 0 . , r Hệ quy chiếu không quán tính là HQC chuyển động có a≠0. Mọi hiện tượng vật lý đều xảy ra như nhau trong tất cả các HQC quán tính. Bài tập ví dụ: Nếu một vật đang chuyển động bổng nhiên tất cả các lực tác dụng vào nó ngừng tác dụng thì: a) Vật lập tức dừng lại. b) Vật chuyển động chậm dần rồi dừng lại. c) Vật chuyển động chậm dần trong một thời gian, sau đó chuyển động thẳng đều. d) Vật chuyển ngay sang trạng thái chuyển động thẳng đều.
Định luật 2 Newton: (Định nghĩa động lượng và lực SV tự xem lại) r r p=m v (kg.m/s) r r dp d r r dv r F= = (m v ) = m =m a dt dt dt Nội dung định luật 2: r Một chất điểm có khối lượng m, chịu tác dụng một lực F , sẽ chuyển động r với gia tốc a thỏa phương trình: r r F =m a BT 2 & 5 trang 57 ĐL 2 chỉ đúng với hệ quy chiếu quán tính
Định luật 3 Newton: r B r A FA B FBA r r FA B = − FBA
HỆ QUY CHIẾU KHÔNG QUÁN TÍNH - LỰC QUÁN TÍNH - NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILÉE r a) HQC không quán tính: chuyển động với gia tốc A ≠ 0 so với HQC quán tính. r a≠ 0 b) Lực quán tính: Vật trong HQC không quán tính sẽ chịu thêm tác dụng của lực quán tính. r r Fqt = − m A BT 1 tr.57 r A Là gia tốc của HQC không quán (O’) tính so với HQC quán tính (O) r r Nhận xét: Fqt ↑↓ A ( lực quán tính luôn cùng phương nhưng ngược chiều với vectơ gia tốc của HQC không quán tính) .
HỆ QUY CHIẾU KHÔNG QUÁN TÍNH - LỰC QUÁN TÍNH - NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILÉE (tiếp theo) c) Nguyên lý tương đối Galilée: r Nếu A = 0 (HQC O’ trở thành HQC quán tính) r r r r ⇒ a = a′ + A = a′ r r r ⇒ m a′ = m a = F ĐL II Newton cho HQC O và O’ là như nhau. Mà ĐL II Newton dùng để mô tả các hiện tượng cơ học. Nguyên lý tương đối Galilée: Tất cả các hiện tượng cơ học đều xảy ra như nhau đối với các HQC quán tính khác nhau.
MỘT SỐ LỰC TRONG CƠ HỌC 1) Trọng lực và trọng lượng • Khi nào thì vật chịu tác dụng của trọng lực? Trái Đất đứng yên ( Khi vật được gắn trong HQC quán tính Giá đỡ và dây treo đứng yên hoặc chuyển động với a = 0. Trọng lực: Là lực mà nó làm cho mọi vật rơi về phía trái đất với gia r tốc trọng trường g . r r Mm r r P = Fhd = −G 3 R = m g R M gh = G ( R + h) 2
MỘT SỐ LỰC TRONG CƠ HỌC (tt) • Khi nào thì vật chịu tác dụng của trọng lượng? r Trái Đất quay với gia tốc bằng aht Khi vật được gắn trong HQC phi quán tính r Giá đỡ và dây treo chuyển động với a ≠ 0 Trọng lượng: Lực tác dụng lên giá đỡ hoặc dây treo của vật. r r r r P ′ = Fhd + Fqt = m g′
r VD: Xét vật trong HQC phi quán tính TĐ quay với gia tốc bằng aht r r r r P ′ = Fhd + Fqtlt = m g′ r M: Khối lượng TĐ A Fqtlt • r r M r r m: Khối lượng của vật r Fhd = −G 3 m R = m g Fhd R R: Bán kính TĐ ϕ r P′ G: Hằng số hấp dẫn O R r r Fqtlt = −m aht v2 Fqtlt = m aht = m = m ω 2r r = m ω 2 R cos ϕ ( với ϕ là vĩ độ) r= R cos ϕ BT 7 + 8 tr.67 Từ hai cực trái đất dần về xích đạo P’ giảm g gia tốc giảm.
MỘT SỐ LỰC TRONG CƠ HỌC (tt) Xác định gia tốc trọng trường tại xích đạo và tại hai cực của Trái Đất ? r r • ϕ =0 Fhd ↑↓ Flt P = Fhd − Flt (max) 4π 2 P = m g − m ω2 R = m ( g − ω 2 R ) = m ( g − 2 R ) T thay T = 24h × 3600s = 8,64.104 (s); R = 6,38.106 ( m ) Tại xích đạo: gXĐ = g − 0,0337( m / s2 ) π GM • ϕ =± Flt = 0 ⇒ P = Fhd = R 2 m =m g 2 M Tại hai cực: gcực = g =G 2 R
MỘT SỐ LỰC TRONG CƠ HỌC (tt) r r 2) Lực đàn hồi: Fđh = − k∆x Trong đó: k (N/m) là hệ số đàn hồi hay độ cứng (phụ thuộc chiều dài ban đầu, tiết diện S và bản chất của vật). r ∆x r ∆x(m) Là vectơ độ biến dạng của vật ( m ) 2) Lực ma sát l a) Lực ma sát nghỉ: Fgh = kN BTà tr.67 9 v Khi lực tác dụng theo phương ngang đủ lớn (vượt qua giá trị giới hạn Fgh) vật sẽ trượt trên mặt phẳng tiếp xúc. e c Khi đó: Fgh là lực ma sát nghỉ t k là hệ số ma sát nghỉ ơ N là phản lực của mặt phẳng tác dụng lên vật đ
b) Lực ma sát trượt: Lực ma sát xuất hiện khi vật đang trượt gọi là lực ma sát trượt. r Fm st = kN N r Fk y α Với k là hệ số ma sát trượt BT 3 + 11 tr. 57-58 M r Fm s x b) Lực ma lăn: r P Lực ma sát xuất hiện khi vật đang lăn gọi là lực ma sát lăn. Fm sl = k′N Với k’ là hệ số ma sát lăn
b) Lực ma nhớt: Phụ thuộc vào vận tốc r r Fm sn = −ηv (Khi vận tốc v nhỏ) r r Fm sn = −ηvv (Khi vận tốc v lớn) η là hệ số ma sát nhớt, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước của vật và môi trường. 3) Lực căng dây: Trường hợp dây co dãn thì lực đàn hồi chính là lực căng.
HỆ QUY CHIẾU KHÔNG QUÁN TÍNH - LỰC QUÁN TÍNH - NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILÉE (tiếp theo) ĐL II Newton cho chất điểm M trong hệ O’: r r F =m a (2) thay (1) r r = m .(a′ + A ) (3) r r r m a′ = 1 − m4A F 2 3 4 (4) Hợp lực tác dụng lên M trong hệ O’. (4) Gọi là biểu thức ĐL II Newton cho chất điểm M trong hệ O’. r r Fqt = −m A r r Nhận xét: Fqt ↑↓ A ( lực quán tính luôn cùng phương nhưng ngược chiều với vectơ gia tốc của HQC không quán tính) .