Ly thuyet dong luc hoc part 2

Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật.. 3.3.1 Các định nghĩa cơ bản Động lượng của cơ hệ

BK TP.HCM

3.1 Phương trình vi phân chuyển động

3.2 Nguyên lý D’Alembert

3.3 Các định lý tổng quát của động lực học

3.4 Nguyên lý di chuyển khả dĩ

3.5 Phương trình tổng quát động lực học và

3.3 Các định lý tổng quát của động lực học

- Cầu thủ đá bóng

- Hòn bi đang chuyển động nhanh,

chạm vào thành bàn

- Hai hòn bi va chạm vào nhau

Trong những thí dụ trên, các vật (quả

bóng, hòn bi ) đã chịu tác dụng của

ngoại lực trong một khoảng thời gian

ngắn Do thời gian tác dụng rất ngắn

nên ta phải tạo ra những lực có độ lớn

đáng kể làm đổi hướng chuyển động

của vật

Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên

một vật trong khoảng thời gian ngắn

có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng

thái chuyển động của vật

BK TP.HCM

• Trong tương tác giữa

hai vật có sự biến đổi

vận tốc của các vật

• Vậy hệ thức nào liên hệ

giữa vận tốc giữa các

vật trước và sau tương

tác với khối lượng của

chúng không?

• Và đại lượng gì sẽ đặc

trưng cho sự truyền

chuyển động giữa các

vật trong tương tác, đại

lượng này tuân theo

quy luật nào?

3.3.1 Các định nghĩa cơ bản

Động lượng của cơ hệ

Moment động lượng của cơ hệ đối với tâm O

Moment động lượng của cơ hệ đối với trục quay ()

BK TP.HCM

3.3.2 Định lý biến thiên động lượng

Định lý biến thiên động lượng

Định luật bảo toàn động lượng giúp giải thích một số hiện tượng

Hiện tượng giật lùi của súng: Nếu xem súng và đạn là một hệ, thì áp lực

hơi thuốc súng là lực trong Lực này không thể làm thay đổi tổng động

lượng của hệ Nhưng vì hơi thuốc tác dụng vào đầu đạn và truyền cho đầu

đạn một động lượng hướng về phía trước, nên đồng thời cũng truyền cho

súng một động lượng hướng về phía sau Động lượng này buộc súng phải

lùi về phía sau, tức là bị giật

BK TP.HCM

Sự vận hành của chân vịt: Khi chong chóng

quay, nó đẩy một khối nước chuyển động dọc

trục quay về phía sau Nếu ta xem khối nước

bị đẩy phía sau và tàu thủy là một hệ thì lực

tác dụng tương hỗ giữa chong chóng và khối

nước là lực trong, chúng không làm thay đổi

tổng động lượng của hệ đó Vì vậy, khối nước

bị đẩy về phía sau thì tàu thủy phải chuyển

động về phía trước với vận tốc tương ứng sao

cho động lượng chung của hệ đang xét bằng

0, vì động lượng này trước khi chuyển động

bằng 0

Thường được áp dụng cho các bài toán

3.3.3 Định lý biến thiên moment động lượng

Định lý biến thiên về moment động lượng

BK TP.HCM

Các trường hợp đặc biệt

Định luật bảo toàn moment động lượng giúp giải thích một

số hiện tượng

Đánh đu: Người đứng trên

đu không thể đánh đu bằng

cánh đạp chân vì đây là lực

trong Nhưng có thể đánh

đu bằng cách sau đây Khi

đu đạt tới vị trí cao nhất thì

người đó ngồi xuống, còn

khi đu qua đường thẳng

đứng thì người đó đứng

ngay lên

Khi đó khối lượng chuyển về phía trục quay z nên Jz giảm xuống còn vận tốc

góc  sẽ tăng lên đột ngột Khi tới vị trí cao nhất,  = 0 thì người đó lại ngồi

xuống và việc thực hiện chuyển động ngồi lúc này không làm thay đổi 

z

BK TP.HCM

Moment phản lực của cánh

quạt: Nếu xét thân trực thăng,

cánh quạt và khối không khí bị

đẩy ra là một hệ thì lực tương

tác giữa cánh quạt và không

khí là lực trong không thể làm

thay đổi tổng moment động

lượng mà trước khi cho cánh

quạt quay có giá trị bằng 0

Nên khi cánh quay thì thân

máy bay trực thăng phải quay

theo chiều ngược lại với chiều

quay của cánh quạt và khối

không khí

Moment quay tác dụng lên thân trực thăng lúc đó là moment phản lực Để khử

chuyển động quay phản lực của thân trực thăng một cánh quạt, người ta lắp vào

phần đuôi một cánh quạt lái tương ứng Đối với các trực thăng nhiều cánh quạt,

người ta cho chúng quay ngược chiều nhau

3.3.4 Định lý động năng

Công của lực làm vật di chuyển trên quãng đường s

Công của lực trọng trường

BK TP.HCM

Công của lực lò xo

Công của lực làm vật quay quanh trục cố định

Những lực không sinh công

BK TP.HCM

Động năng của cơ hệ N chất điểm

Động năng của vật rắn chuyển động tịnh tiến

Động năng của vật rắn quay quanh trục cố định

BK TP.HCM

Động năng của vật rắn chuyển động song phẳng

Khi tính động năng của một vật,

phải sử dụng vận tốc tuyệt đối

Một số dạng công thức của định lý động năng

Tổng công của các lực chủ động tức là công của các lực và moment hỗ trợ cho chuyển động; và công của các lực và moment cản trở chuyển động Lực quán tính

và moment quán tính không được đưa vào để tính công lực chủ động

Tổng công các lực chủ động

BK TP.HCM

Công hữu hạn trên độ dời tương ứng

O

S

M

A

3.3.5 Định lý chuyển động khối tâm

Các trường hợp đặc biệt

BK TP.HCM

Ý nghĩa của định lý chuyển động khối tâm

Hãm phanh

Để hãm phanh, người ta cho má phanh áp

chặt vào tang quay bánh xe Lực ma sát

giữa má phanh và tang quay là lực trong

Tự nó không thể làm thay đổi được chuyển

động của khối tâm, tức là không hãm được

xe đang chạy

Nhưng ma sát giữa má phanh và tang quay

sẽ làm cho bánh xe quay chậm lại và làm

cho ma sát giữa bánh xe và mặt đường

tăng lên

Lực ma sát là lực ngoài có chiều ngược với

chiều chuyển động, nó làm cho khối tâm

của xe chuyển động chậm dần tức là bị

hãm lại

BK TP.HCM

Định lý chuyển động khối tâm thường được áp dụng cho

các bài toán

3.4 Nguyên lý di chuyển khả dĩ

Một số khái niệm cơ bản

BK TP.HCM

Di chuyển khả dĩ – Bậc tự do của hệ

BK TP.HCM

Ví dụ

Cách tính lực suy rộng

Sử dụng công thức định nghĩa tính lực suy rộng

Ví dụ: Tính lực suy rộng biết con lăn lăn không trượt

Liên kết lý tưởng

BK TP.HCM

Phát biểu nguyên lý di chuyển khả dĩ

Các loại bài toán áp dụng nguyên lý DCKD

Áp dụng nguyên lý DCKD để tìm phản lực liên kết, điều

kiện cân bằng:

Áp dụng nguyên lý DCKD để tìm gia tốc

BK TP.HCM

Điều kiện để hệ cân bằng

3.5 Phương trình Lagrange II

Phương trình tổng quát động lực học

Phương trình Lagrange II

Số phương trình Lagrange II bằng số tọa độ suy rộng và bằng số bậc tự do của hệ

BK TP.HCM

Trường hợp lực có thế

trọng lượng P, bán kính r lăn không

trượt trong bánh răng (1) cố định, có

bán kính R Bỏ qua ma sát

Tìm gia tốc góc của tay quay OA

BK TP.HCM

φ (1)

Cơ hệ được xét có một bậc tự do, chọn

tọa độ suy rộng q = φ, góc tạo bởi tay

quay OA và phương nằm ngang

φ (1)

φ (1)

φ (1)

quanh trục O, bánh răng (2) chuyển

động lăn không trượt với tâm vận tốc

tức thời P Lực chủ động gồm moment

M, trọng lực P và p

BK TP.HCM

φ (1)

φ (1)

φ (1)