Bài giảng vật lý đại cương chương 2

Bài giảng vật lý đại cương chương 2

2.1. Các định luật Newton

2.2 Các lực cơ học

2.3 Phương pháp động lực học

2.4 Động lượng và xung lượng

2.5 Mômen động lượng-Mô men lực

2.6 Nguyên lý tương đối Galilée-Lực quán tính



2

P

A P

1

P N

B

P

A

B



LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP

2.1. Các định luật Newton

Isaac Newton (1642-1727) Định luật I:

Định luật II:

Gia tốc mà vật thu được tỉ lệ …… với lực tác

dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật a 

Định luật III:

F 

(Vật cô lập là vật không chịu tác dụng từ bên ngoài

Quán tính là tính ……… trạng thái chuyển động của vật)

Nếu A tác dụng lên B một lực thì B cũng sẽ tác dụng trở lại

A một lực cùng độ lớn, cùng phương, ngược chiều với

F '

(Định luật quán tính)

Một vật …… sẽ ……… chuyển động

- PT Cơ bản của động lực học:

2.2 Các lực cơ học CÁC LỰC CƠ HỌC THƯỜNG GẶP

 Lực hấp dẫn:

 Lực đàn hồi:

 Trọng lực:

 Lực ma sát trượt:

 Lực hướng tâm và ly tâm:

1 2

m m

r



P  mg Trọng lượng: P = mg

ms

F  kx

2

mv

r

(Flt là phản lực của lực hướng tâm)

G = 6,67.10-11 (Nm2/kg2)

(k: hệ số ma sát) (k: độ cứng)

2.2 Các lực cơ học Đặc điểm của một số lực cơ học:

 Phản lực và lực ma sát

ms

N

P

ms

R  f  N

phụ thuộc vào bản chất và tính chất của các mặt tiếp xúc

ms

f

N : phản lực pháp tuyến

không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc

R

2.2 Các lực cơ học

M

n

a

t

a

a

Đặc điểm của một số lực cơ học:

 Lực trong chuyển động cong

ma  ma  ma

t n

F   F F : Lực …………

: Lực ………

F

t

F

F  F  ma 

 Lực căng dây

Tại mỗi điểm của dây sẽ xuất hiện

những lực và phản lực:

t n

a   a a

2.3 Phương pháp động lực học Phương pháp giải bài toán động lực học

Bước 2: Áp dụng phương trình định luật II Newton

cho từng vật và cho cả hệ

Bước 1: Vẽ hình và xác định các lực tác dụng

động của từng vật và của cả hệ







vât.A

hê.

F 

 Bước 4: Giải phương trình hoặc hệ phương trình để

tính các đại lượng cần tìm

2.3 Phương pháp động lực học

Áp dụng

Xác định gia tốc chuyển động và sức căng của dây kéo

của hệ hai vật A, B như hình vẽ (dây không giãn, khối

lượng dây và ròng rọc không đáng kể, ma sát của vật A

so với mặt phẳng nghiêng không đáng kể)



A

B

2.3 Phương pháp động lực học

A P

vât.A vât.A vât.A

F  m a

hê hê hê.

A

B

T     T ' T T '

2.4 Động lƣợng và xung lƣợng

Thiết lập các định lý về động lƣợng

Động lƣợng của chất điểm: p  m.v

dv d(m.v) dp

F m.a m.

dp F

dt



Định lý về động lƣợng

“ Đạo hàm động lượng của một chất điểm đối với thời gian

có giá trị bằng lực tác dụng lên chất điểm ”

đặc trưng cho

Định lý 1





chuyển động về mặt động lực học khả năng truyền chuyển động trong va chạm

(kgm/s)

2.4 Động lƣợng và xung lƣợng

dp F

dt



2 2

1 1

   

F const

2 1

p p F t



“ Độ biến thiên động lượng của chất điểm trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng lực tác dụng lên chất điểm trong khoảng thời gian đó ”

…… của lực

p F t

Xung lƣợng của một lực trong một khoảng thời gian đặc

2.4 Động lƣợng và xung lƣợng

Định luật bảo toàn động lƣợng

“ Tổng động lƣợng của một hệ cô lập luôn đƣợc bảo toàn ”

p    p p p  

dp F

dt

  p 

Áp dụng

Giải thích hiện tƣợng súng……

… khi bắn

Xét chuyển động của các vật

sau …………





Xét chuyển động của các vật

nhờ …………



2.4 Động lƣợng và xung lƣợng

Giải thích hiện tƣợng súng giật lùi khi bắn



_ Nếu bỏ qua ma sát thì tổng hợp các

ngoại lực tác dụng lên hệ (gồm súng và

đạn) theo phương ngang bằng không

Tổng động lượng của hệ theo

phương ngang được bảo toàn phê_truoc.khi.ban phê_sau.khi.ban

2.5 Mômen động lƣợng - Mômen lực Mômen động lƣợng

L  r p 

Mômen động lượng của chất điểm

chuyển động so với một điểm

(kgm2/s) M

r

p  m.v

o

L

Định lý về momen động lƣợng

dp

F

dt

dt



 

dL

M

Định lý: “Đạo hàm theo thời gian của momen

động lượng của một chất điểm chuyển động bằng tổng momen lực tác dụng lên chất điểm.”

Mômen động lƣợng trong chuyển động tròn

2.5 Mômen động lƣợng - Mômen lực

L   r p

M

r

P  m.v

L



L   I.

2

L  mr 

r mv

Định luật bảo toàn momen động lƣợng

dL

M

   L 

2.5 Mômen động lƣợng- Mômen lực

2.6 Nguyên lý tương đối Galilée-Lực quán tính Nguyên lý tương đối Galilée

Hoặc: Các phương trình động lực học có dạng như nhau

trong các hệ qui chiếu quán tính khác nhau

“ Mọi hệ qui chiếu chuyển động thẳng đều đối với hệ qui chiếu quán tính cũng là hệ qui chiếu quán tính ”

0

a 

Hệ qui chiếu không quán tính là hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ qui chiếu quán tính

2.6 Nguyên lý tương đối Galilée-Lực quán tính

Hệ quy chiếu không quán tính

Hệ quy chiếu quán tính

P

N

P

N

qt

F

2.6 Nguyên lý tương đối Galilée-Lực quán tính

m.a  m.a ' m.A 

qt

F   m.A

qt

V v

v  ' 

a   a ' A

v, a : vận tốc và gia tốc đối với hệ O

v’,a’ : vận tốc và gia tốc đối với hệ O’

V, A : vận tốc và gia tốc của hệ O’ đối với O

Công thức cộng vận tốc và gia tốc

P

N

qt

F

A  0

O

O '

HQC mặt đất

m.a '  m.a m.A 

: Lực quán tính