Mục tiêu: • Kiến thức: Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định - Biết cách xây dựng và vẽ đồ th
Trang 1Ngày soạn: : Tiết:
Chương I: CƠ HỌC VẬT RẮN.
Bài: CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
I Mục tiêu:
• Kiến thức: Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của chuyển
động quay của vật rắn quanh một trục cố định - Biết cách xây dựng và vẽ đồ thị các phương trình chuyển động quay đều và quay biến đổi đều trong hệ tọa độ ( ϕ,t) -Nắm vững các công thức liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn
• Kĩ năng:Vận dụng giải các bài tập đơn giản.
• Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
II Phương pháp dạy học: Giảng giải – đàm thoại
III Chuẩn bị:
1 Giáo viện:
• Chuẩn bị các hình vẽ: 1.1,1.2,1.3,14, 1.5 sgk trang 4,5,6,7
• Các hình vẽ tranh ảnh sưu tầm có liên quan
2 Học sinh:
• Có đầy đủ sách giáo khoa
• Ôn lại phần động học chất điểm 10A
IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
• Ổn định tổ chức.
• Kiểm tra bài cũ:
• NỘI DUNG:
HĐ1: Đặc điểm của vật rắn quay quanh một trục cố định
Hỏi : Khi vật rắn quay quanh
một trục cố định, thì góc quay
của các điểm trên vật rắn có
quan hệ như thế nào?
Vì các điểm trên vật rắn đều
quay một góc giống nhau → chỉ
cần lấy tọa độ góc ϕ của M trên
vật rắn làm tọa độ góc của vật
rắn và thông báo công thức tọa
độ góc và qui ước dấu?
Hỏi : Tọa độ góc của các điểm
sai khác nhau 2kπ và (2k +1)π
thì vị trí các véc tơ tia chúng
như thế nào?
Trả lời câu hỏi C1
Nêu hai đặc điểm của chuyển động
+ OM > 0 + OM < 0
+ Giá trị đó là dương nếu góc được thực hiện bằng cách quay trục Ox đến tia OM ngược chiều kim đồng hồ
+ Giá trị đó là âm nếu góc được thực hiện bằng cách quay trục
Ox đến tia OM thuận chiều kim đồng hồ
1.Tọa độ góc:
• Mọi điểm trên vật vạch những đường tròn ,có tâm nằm trên trục quay(sgk)
• Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm trên
vật rắn đều có cùng một góc quay
• Tọa độ góc ϕ = (Oxuuur,OMuuuur
) Nếu quay Oxuuur đến OMuuuur mà:
+ ngược chiều kim đồng hồ thì
ϕ > 0, +cùng chiều kim đồng hồ thì ϕ
< 0
O
M
Trang 2Ngày soạn: : Tiết:
HĐ 2.Vận tốc góc
Hỏi : Phát biểu định nghĩa vận
tốc góc
Vận tốc góc là một đại lượng
đại số Vận tốc góc có giá trị
dương khi vật rắn quay theo
chiều dương qui ước và âm khi
ngược lại
Hỏi : Lập công thức tính vận tốc
góc trung bình và tức thời của
vật rắn?
Khi ∆t nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì tốc độ trung bình trở thành vận tốc tức thời
Phát biểu định nghĩa tốc độ góc
tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của tọa độ góc
Tự nhìn sách ghi
Trả lời câu hỏi C2
2.Tốcđộ góc:
• Tốc độ góc và chiều quay của vật rắn
• Công thức:
+Tốcđộ góc trung bình:
ωtb=
t t
t 0
0
∆
ϕ
∆
=
−
ϕ
− ϕ
+Tốc độ góc tức thời:
ω = dϕ/dt (2)
• Tốc độ góc tức thời ( gọi tắt
là tốc độ góc) là đại lượng đặc trưng cho mức độ quay nhanh hay chậm của vật rắn quay quanh một trục bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của tọa độ góc vật rắn
HĐ 3.Gia tốc góc
Hỏi : Khi vật rắn quay không
đều lúc đó vận tốc góc thay đổi
Để đặc trưng cho sự biến thiên
nhanh hay chậm của vận tốc tốc
góc ta đưa ra khái niệm gia tốc
góc
Hỏi :Định nghĩa gia tốc góc.
Gọi ω và ω0 lần lượt là vận tốc
góc của vật rắn ở thời điểm t và
t0.
Hỏi : Lập công thức tính gia tốc
góc trung bình và tức thời của
vật rắn?
Có phải dấu của gia tốc cho ta
biết vật rắn quay nhanh dần hay
chậm dần không?
Hỏi :+γ.ω > 0: quay nhanh dần
+γ.ω < 0: quay chậm dần.
Tự hình thành định nghĩa gia
tốc trung bình
Khi ∆t nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì gia tốc trung bình trở thành gia tốc tức thời
Phát biểu định nghĩa gia tốc góc
tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của vận tốc góc
Tự nhìn sách ghi
Trả lời câu hỏi C3
3.Gia tốc góc:
• Gia tốc góc của vật rắn là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc góc
• Công thức:
+gia tốc góc trung bình: γtb=
t t
t 0
0
∆
ω
∆
=
−
ω
− ω
(4) +gia tốc góc tức thời : γ=
2 2
0
d dt
d t
lim = ω = ϕ
∆
ω
∆
→
• Gia tốc góc tức thời ( gọi tắt
là gia tốc góc) của vật rắn quay quanh một trục bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của vận tốc góc vật rắn.
• Đơn vị của gia tốc là Rad/s2
• Gia tốc góc là đại lượng đại
số
Trang 3Ngày soạn: : Tiết:
HĐ 4: Các phương trình động lực học của chuyển động quay
Hướng dẫn hoạt động của Hs
thông qua các câu hỏi:
H1: Dựa và Sgk định nghĩa
chuyển động quay đều?
H2: Trong công thức (1) chọn
t-0=0 → phương trình chuyển
động của vật rắn quay quanh một
trục cố định.?
H3: Phương trình (3) có dạng
tương tự như phương trình nào
đã học ở lớp 10?
4.Các phương trình động lực học của chuyển động quay :
• Chuyển động quay đều là chuyển động mà vận tốc góc của vật rắn không đổi theo thời gian ωtb = ω = const.
• Từ (1):ω =
0
0
t
t−
ϕ
− ϕ
chọn t0
= 0 ta được:
ϕ = ϕ0+ ωt (3) Phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định
• Trong chuyển động quay đều của vật rắn thì tọa độ góc
là hàm số bậc nhất của thời gian Đồ thị là đường thẳng
xiên góc, với hệ số góc ω
HĐ 5 Chuyển động quay biến đổi đều
Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung
Tiết 2:
Hỏi :Định nghĩa chuyển động
quay biến đổi đều?
Hỏi : Phương trình (6) có
dạng tương tự như phương
trình nào đã học ở lớp 10?
Hỏi : Viết phương trình
chuyển động thẳng biến đổi
đều: x = x0 +v0t + 0,5at2
Dựa vào sự tương tự:
x ↔ ϕ, x0 ↔ϕ0, v0 ↔ ω0, a
↔ γ để suy ra phương trình
(7)
Đồ thị mô tả sự phụ thuộc ϕ
vào t là đường gì? Dạng của
đồ thị này phụ thuộc như thế
nào vào dấu của β?
Định nghĩa chuyển động
quay biến đổi đều
Tự nhìn sách ghi
o
2 o
const t 1 t t 2
γ =
ω = ω + γ
ϕ = ϕ + ω + γ
2 2
o 2 ( o)
ω − ω = γ ϕ − ϕ
Trả lời câu hỏi C4
5 Chuyển động quay biến đổi đều:
• Chuyển động quay biến đổi đều là chuyển động mà gia tốc góc của vật rắn không đổi theo thời gian ωtb = ω
= const
• Từ (5): γ = (ω - ω0)/(t – t0) Chọn t0 = 0 ta được: ω = ω0 + γt (6)
• Phương trình chuyển động quay biến đổi đều:
ϕ = ϕ0 +ω0 t + 12 γt 2 (7)
HĐ 6.Vận tốc và gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay
> 0
ϕ0
t
ϕ0
ϕ
ϕ
O
< 0
Trang 4Ngày soạn: : Tiết:
HĐ6:
Khi vật rắn quay đều xung
quanh trục quay cố định thì mỗi
điểm trên vật rắn cách trục
quay một đoạn r chuyển động
tròn đều Dựa vào vật lý 10 Hs
cho biết mối quan hệ giữa vận
tốc góc với vận tốc dài và gia
tốc hướng tâm của các điểm
đó?
Hỏi :+ v = ωr,
+ an = r.ω2 =
r
v2
Nhấn mạnh gia tốc hướng tâm
chỉ do sự biến thiên phương và
chiều của vận tốc dài mà gây
ra!
Nếu vật rắn quay không đều,
thì mỗi điểm trên vật rắn
chuyển động tròn không đều
Trong chuyển động này ngoài
sự biến thiên phương, chiều của
vận tốc còn có sự biến thiên về
độ lớn vận tốc Biến thiên về độ
lớn vận tốc gây nên gia tốc tiếp
tuyến a t
Hỏi : Viết công thức tính gia
tốc tiếp tuyến?
Các điểm trên vật rắn càng xa
trục quay thì gia tốc góc của nó
như thế nào?
Thay đổi về hướng , không thay đổi về độ lớn
Thay đổi về hướng và cả độ lớn
+ Gia tốc pháp tuyến + Gia tốc tiếp tuyến
Trả lời câu hỏi C5
Trả lời câu hỏi C6
6.Vận tốc và gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay:
a Trong chuyển động quay đều:
• Liên hệ vận tốc góc và vận tốc dài:
v = ωr (8)
• Gia tốc hướng tâm khi vật rắn quay đều:
a n = r.ω2 =
r
v2
(9)
b
Trong chuyển động quay không đều:
• Tại mỗi điểm trên vật rắn ta đồng thời có:
+Sự biến thiên phương chiều vrgây gia tốc hướng tâm:
ar= auuurn+ auurt
a n = r.ω2 =
r
v2
+ Biến thiên về độ lớn vận tốc gây nên gia tốc tiếp tuyến at:
at = dv rd
dt dt
ω
at= γ r (10)
• Gia tốc toàn phần: a = 2
t 2
n a
a +
• Củng cố dặn dò:
1.Thường để đơn giản trong việc xác định dấu ω và β ta nên chọn chiều quay dương là chiều quay vật rắn Khi
đó ta luôn có ω > 0 và nếu vật quay
+ nhanh dần thì γ > 0,
+ chậm dần thì γ < 0.
2 HD trả lời các câu hỏi:
1/8(Sgk): Câu a vì: Các điểm khác nhau thì vẽ thành các đường tròn khác nhau
M x
at
an
v
O
a
ϕ
(+)
Trang 5Ngày soạn: : Tiết:
2/8(Sgk):
3/8 sgk: Câu B vì: trong chuyển động quay nhanh dần thìγ.ω >0 ( cùng dấu)
3 Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3,4,5,6,7 trang 8,9 Sgk.
• Rút kinh nghiệm:
Bài 2: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
I Mục tiêu:
Đặc điểm chuyển
động
Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
Chuyển động thẳng của một chất điểm
Biến đổi đều γ
ϕ = ϕ0 +ω0t +
2
1 γt2 x = x0 +v0t +
2
1
at2
ω =ω0 + γt v =v0 + at
ω2 –ω02 = 2γ ( ϕ –ϕ0) v2 –v02 = 2a( x –x0)
t = 2ϕ
s 2
Trang 6Ngày soạn: : Tiết:
• Kiến thức:
+Biết cách xây dựng phương trình động lực học vật rắn
+Hiểu được khái niệm momen là đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay của một vật quanh một trục
+Thuộc và hiểu được công thức về momen động lượng của vật rắn và các đại lượng chứa trong công thức đó Định luật bảo toàn momen động lượng
• Kĩ năng:Biết sử phương trình động lực học vật rắn để giải một số bài tập đơn giản.
• Liên hệ thực tế:Vận dụng định luật bảo toàn mômen để giải thích một số hiện tượng trong cuộc
sống
II Phương pháp:Đàm thoại - giảng giải.
III Chuẩn bị:
1 Giáo viện:
• Có thể chuẩn bị các hình ảnh có liên quan đến bài học
• Các hình động trên máy nếu được
2 Học sinh:
Ôn lại phương trình động lực học của chất điểm trong chuyển động quay quanh một trục
IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
• Ổn định tổ chức.
• Kiểm tra bài cũ:
V.NỘI DUNG BÀI GIẢNG
H Đ I : Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực
Mômen lực M
của lực F đối
với vật rắn có
trục quay cố
định là đại
lượng đặc trưng
cho tác dụng
làm quay vật rắn
quanh trục cố
định đó của lực
F, và đo bằng
tích số lực và cánh tay đòn.
Hs Quan sát h 3.1 để thảo luận
các câu hỏi sau:
a Với cùng một lực cùng phương
tác dụng vào vật rắn, thì tác dụng
làm quay vật phụ thuộc như thế
nào vào điểm đặt của lực?
b • Nếu lực có phương cắt trục
quay, hoặc song với trục quay thì
có tác dụng làm quay vật rắn
không? Vì sao?
• Tác dụng làm quay vật lớn nhất
khi phương của lực quan hệ như
thế nào với phương trục quay?
• Khi véc tơ lực đó nằm trong mặt
phẳng ⊥ với trục quay, thì lực này
gọi là trực giao với trục quay
• Tổng kết các kết luận rút ra
trong vấn đề thảo luận mục a.; b
để dẫn đến kết luận chung ở phần
nội dung
Khái niệm momen lực Viết được công thức tính độ lớn momen lực
Nêu qui ước dấu của momen Qui ước dấu momen:
+ Momen lực F làm vật rắn quay
theo chiều dương thì M = +F.d,
+ Momen lực F làm vật rắn quay ngược
chiều dương thì
M = -F.d.
Trả lời câu hỏi C1
1 Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực :
a Momen lực đối với trục quay:
M = F.d (1)
• Đơn vị: N.m
• Quy ước dấu :
b.Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực :
+ Xét vật rắn là quả cầu m nhỏ gắn đầu thanh nhẹ ,dài r Chất
điểm m chuyển động trên đường tròn tâm O bán kính r và chịu lực
F (hv)
•Phân tích:Fr=Frn +Frt
• Xét thành phần Ft: + Ft =mat = mrγ → Ftr = mr2γ,
+ Vì Ftr = Frcosθ = Fd
•Vậy : M = F.d = mr 2γ
+Xét trường hợp vật rắn gồm nhiều chất điểm … :
i i i2
M =∑ ∑M = (m r ) γ
∆
A
(+) (+)
F d
O
n
F ur
t F
ur
F ur d
O
θ
m
F1
F2
Trang 7Ngày soạn: : Tiết:
Cho H quan sát hình 3.2 Sgk và
các kết luận rút ra ở mục 1
Lưu ý cho học sinh cách xác định
cánh tay địn (Khoảng cách từ
phương của lực đến trục quay)
Momen lực là đại lượng đại số,
dấu của các momen cho biết
mơmen lực này làm cho vật rắn
quay theo chiều nào
Trả lời câu hỏi C2
H Đ II : Momen quán tính
I = mr2 gọi là mơmen quán
tính của chất điểm đối với trục
∆
Từ cơng thức M = Iγ → γ =
H: M/ I?
Liên hệ cơng thức a = F/m để
khắc sâu kiến thức cho Hs
Đơn vị I: kg.m2
Dựa trên kiến thức về momen
quán tính của chất điểm Gv
thơng báo về momen quán
tính của vật rắn đối với một
trục bằng tổng các momen
quán tính các phần của vật đối
với trục quay đĩ I = ∑
i
2 i
ir
m Trong đĩ mi, ri lần lượt là khối
lượng và khoảng cách từ phần
tử thứ i đến trục quay
• Nhấn mạnh:
+Độ lớn momen quán tính
phụ thuộc vào sự phân bố các
phần của vật đối với trục
quay Nếu vật là đồng chất thì
momen quán tính phụ thuộc
vào khối lượng, hình dạng và
kích thước của vật
+ Nếu vật khơng đồng chất
hoặc cĩ hình dạng bất kì thì
momen quán tính được xác
định bằng thực nghiệm
• Thơng báo momen quán tính
của một số vật đồng chất đối
với trục quay ∆ là trục đối
xứng vật như ở nội dung
Trả lời câu hỏi C3
Hs phát biểu mối quan hệ, và nêu ý nghĩa momen quán tính Trả lời câu hỏi
Vận dụng tính momen quán tính của trái đất?
Thay số: I = 9,8.1027kg.m2
2 Momen quán tính: Momen quán tính của vật rắn đối với một trục:
• Mơmen quán tính của vật rắn đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính (sức ì) của vật đĩ đối với chuyển động quay quanh trục đĩ.
• Cơng thức: I = ∑
i
2 i
ir
m .
• Mơmen quán tính của một số vật đồng chất đối với trục quay ∆ là trục đối xứng vật:
* Thanh cĩ tiết diện bé so với chiều dài:
I = 12
1
ml2
l : chiều dài thanh
+I phụ thuơc khối lượng và sự phân bố
m :khối lượng
+Vi dụ :B 2/t14.
H Đ III : Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục
• Dành thời gian cho Hs nhắc lại
phương trình động lực học của vật
3.Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định
* Vành tròn bán kính R:
I = mR 2
* Đĩa tròn mỏng bán kính R:
I =
* Hình cầu đặc: I = mR 2
Trang 8Ngày soạn: : Tiết:
rắn quay quanh một trục
• Từ đó khái quát lên: Nếu vật rắn
quay xung một trục cố định ∆ và
có momen quán tính đối với trục
này I Gọi M là tổng đại số các
momen các lực đối với trục quay
∆ tác dụng lên vật rắn khi đó
phương trình Iγ=M được gọi là
pt động lực học của vật rắn quay
quanh một trục
M = Iγ (8)
+Trong đó:
M là tổng đại số các momen các lực đối với trục quay ∆
I: momen quán tính đối với trục ∆
γ: Gia tốc góc vật rắn.
H Đ IV : Bài tập V DỤ
Đề (SGK): tóm tắt m=5kg ; I =0,2kg.m2
như hình vẽ Tính gia tốc của thùng nước
4.Củng cố dặn dò:
5 Bài tập về nhà:
Làm các bài tập: 1,2,3 trang 18 Sgk
• Rút kinh nghiệm:
Bài 3: MOMEN ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG
I Mục tiêu:
Trang 9Ngày soạn: : Tiết:
• Kiến thức:
Biết được khái niệm momen động lượng là một đại lượng vật lý, momen động lượng là một đại lượng đại số-Viết được công thức tính momen động lượng với một trục Biết cách xác định dấu monen - Biết cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng khác làm xuất hiện momen lực và momen quán tính
• Kĩ năng: Cách xác định giá trị của mômen động lượng
• Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
II Phương pháp:Giảng giải – phát vấn.
III Chuẩn bị: 1 Giáo viện: Chuẩn bị hình 3.2 và các hình vẽ có liên quan.
2 Học sinh: Đọc trước bài ở nhà.
IV.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
1/ Ổn định tổ chức
2/Kiểm tra bài cũ:
3/NỘI DUNG BÀI DẠY
H Đ 1: Momen động lượng
Gv tổ chức cho Hs dựa vào
phương trình Iγ=M để từ đó
dùng phép biến đổi toán học dẫn
đến dạng :M= I
dt
dω
Đại lượng L=Iω gọi là momen
động lượng của vật rắn nó đặc
trưng cho vật vật rắn có momen
quán tính quay quanh một trục
Momen động lượng có phải là đại
lượng đại số hay không?
Công thức 3 được gọi là phương
trình động lực học của chất điểm
trong chuyển động quay quanh
một trục
Nêu các trường hợp bảo toàn
động lượng cho các trường hợp và
làm các thí nghiệm hay các hình
động chuẩn bị trên máy tính để
làm minh họa
Ta biết công thức
dt
p dt
)
v
m
(
d
F
r r
r
=
= đúng cho cả khi
m thay đổi hoặc hệ nhiều vật Một
cách tương tự, công thức M =
dt dL
cũng đúng cho cả các trường hợp:
+Vật có momen quán tính I thay
đổi ( do thay đổi h/dạng hay kích
thước)
Hs dựa vào phương trình M=
dt dL
phát biểu Dạng khác của phương
trình động lực học của vật rắn
quay quanh một trục
Trả lời câu hỏi C1
Khái niệm momen động lượng, đơn vị
Định luật II Niu-tơn cho một chất điểm
ở dạng khác:
dt
p dt
) v m ( d F
r r r
=
So sánh pt này với
pt (3) để tìm ra sự tương ứng?
L = Iω → Dấu L là dấu ω→ L có tính cộng!
Tìm ra sự tương ứng giữa công thức p=mv với L = Iω?
Trả lời câu hỏi C
1.Momen động lượng :
a Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục:
M I= γ
Ta có: M = I
dt
dω
= dt
) I
d ω
(2) Đặt :L I= ω
• Từ (2) → M =
dt
dL (3)
* Đúng cả trong trường hợp momen quán tính thay đổi
Vậy: Momen ngoại lực đặt lên vật rắn có trục quay cố định bằng đạo hàm theo theo gian của momen động lượng của vật rắn đối với trục quay đó.
Trang 10Ngày soạn: : Tiết:
H Đ 2 Momen động lượng
Hãy viết phương trình động lực
học của vật rắn quay quanh một
trục : M = I.γ
Hãy viết công thức xác định gia
tốc góc : γ = Error! Objects
cannot be created from editing
field codes ?
Hướng dẫn học sinh hình khái
niệm moment động lượng ?
Hướng dẫn học sinh viết dạng
khác của phương trình động lực
học của vật rắn chuyển động quay
quanh một trục
Em hãy cho biết khi M = 0 thì
Error! Objects cannot be
created from editing field codes
bằng bao nhiêu ?
+ Ta có :
M = I γ
+ Mà :
γ =
t d
d ω
+ Ta có :
M = I
t d
dω
= ( )
t d
I
+ Đặt : L = I ω : moment động lượng
Trả lời câu hỏi C2
b/ Momen động lượng :
• Biểu thức L = Iω gọi là momen động lượng của vật rắn, đối với trục quay
• Vậy: Momen động lượng của vật rắn đối với một trục quay bằng tích số của momen quán tính của vật đối với trục quay đó và vận tốc góc của vật quay quanh trục đó.
• Đơn vị: kg.m2/s
Ví dụ : SGK
H Đ 3 Định luật bảo toàn momen động lượng
Em hãy cho biết khi Error!
Objects cannot be created from
editing field codes = 0 thì
moment động lượng có đặc điểm
gì ?
L = const
Học sinh suy nghĩ và trả lời
Trả lời câu hỏi C3
2 Định luật bảo toàn momen động lượng:
• Nếu M = 0 thì
dt
dL = 0 → L = hằng số
• Vậy định luật BT Mômen động lượng : Khi tổng đại số các momen ngoại lực đặt lên một vật rắn ( hay hệ vật) đối với một trục quay bằng không ( hay các momen ngoại lực triệt tiêu), thì momen động lượng của vật rắn ( hay hệ vật) đối với trục đó là không đổi Trong trường hợp vật rắn có momen quán tính không đổi đối với trục quay không đổi thì vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục đó .
H Đ Các ví dụ về bảo toàn momen động lượng
+Hệ nhiều vật Trong trường hợp
này thì trong pt trên cần hiểu M là
tổng đại số các momen ngoại lực
tác dụng lên hệ đối với cùng trục
quay, và L tổng các momen động
lượng của các vật trong hệ với
trục quay đó
Gv cho Hs sinh nhận xét nếu
M=0 thì momen động lượng của
vật (hay hệ vật) đối với trục quay
có thay đổi không?
Học sinh nhận xét nếu M=0 thì momen động lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục quay
Trả lời câu hỏi C4
• Các ví dụ về bảo toàn momen động lượng:
Hệ nhiều vật : L=∑
=
n
1 i i
L =L1+L2+ =Hằng số
+ Vật rắn có momen quán tính đối với trục quay không đổi :Vật rắn không quay hay quay đều
+ Hệ một vật có I thay đổi: L 1 =L 2 hay
ω1 I 1 =ω2 I 2
Ví dụ: Các động viên bơi lội, trượt băng
nghệ thuật, các nghệ sĩ xiếc khi thực hiện các động tác thường thay đổi tư thế nhằm thay đổi
I khi đó sẽ thay đổi được vận tốc góc
Ví dụ: Máy bay trực thăng có hai hệ thống
cánh quạt quay theo hai chiều ngược nhau để luôn giữ cho thân máy bay bay theo một hướng