Chương 4: CƠ HỌC VẬT RẮN

Vật rắnVật rắn là một hệ chất điểm đặc biệt, trong đó khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của vật luôn luôn giữ không đổi trong quá trình chuyển động.. Chuyển động của vật rắnChuyển động tị

1 Khái niệm cơ bản

Vật rắn

Vật rắn là một hệ chất điểm đặc biệt, trong đó

khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của vật luôn luôn

giữ không đổi trong quá trình chuyển động.

A

B

CĐ CỦA VR CĐ tịnh tiến của khối tâm

CĐ quay quanh trục đi qua khối tâm

3.3 Chuyển động của vật rắnChuyển động tịnh tiến

Là CĐ trong đó đường thẳng nối giữa 2 điểm bất kỳ trên vật luôn song song với chính nó trong suốt quá trình chuyển động.

Quỹ đạo của các chất điểm như nhau.

Vectơ vận tốc và gia tốc của các chất điểm tại

cùng một thời điểm là như nhau.

3.3 Chuyển động của vật rắn

Quỹ đạo của các chất điểm là

các đường tròn có tâm nằm trên

trục quay, mặt phẳng quỹ đạo

vuông góc với trục quay.

Góc quay, vận tốc góc và gia tốc

góc của các chất điểm tại cùng

một thời điểm là như nhau.

Nhắc lạiMômen động lượng

Mômen động lượng trong chuyển động tròn:

“Đạo hàm theo thời gian của momen động

lượng của một chất điểm chuyển động bằng

tổng momen lực tác dụng lên chất điểm.”

Định lý về momen động lượng:

Nhắc lại

• Đối với hệ chất điểm

• Đối với vật có khối lượng phân bố liên tục

3.4 Phương trình động lực học vật rắn

Momen quán tính

Ví dụ: Xét một hệ gồm 8 quả cầu kích thước bé, khối lượng m=0,2 kg được bố trí trên 8 đỉnh của một khối lập phương cạnh a = 20 cm Tính momen quán tính của hệ đối với trục đi qua một cạnh của khối.

3.4 Phương trình động lực học vật rắn

2

5

2

R M

b a

Mômen quán tính I của một thanh đồng chất với trục quay vuông góc với thanh tại trung điểm

1

ρ khối lượng riêng của thanh

 Động năng quay của vật rắn quanh một trục cố định

2 n

1 i

2 i i n

1 i

2 i

2 i i n

1 i

2 i i

2

1 ω

R

m 2

1 v

m 2

q

2

1 mv

2

1 W

W

W    

6.1 Trường hợp một vật rắn

 Xét vật rắn cô lập quay quanh trục cố định:

0 dt

6.2 Hệ gồm nhiều vật rắn quay quanh trục

const ω

I

n

1 i

 Theo định luật bảo toàn mômen động lượng

0

2 2 1

Dấu trừ trong biểu thức trên chứng tỏ người

và ghế quay ngược chiều so với chiều quay của vành xe như thực nghiệm đã xác nhận.