1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

giao an 12 co ban

10 413 1
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Chuyển Động Quay Của Vật Rắn Quay Quanh Một Trục Cố Định
Người hướng dẫn P. PTS. Nguyễn Văn A
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Vật lý
Thể loại bài giảng
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 10
Dung lượng 267 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

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 phươn

Trang 1

Chương I : CƠ HỌC VẬT RẮN.

Bài1: CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH

I Mục tiêu:

1 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.

2 Kĩ năng:Vận dụng giải các bài tập đơn giản.

3 Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.

II Chuẩn bị:

1 Giáo viện:

• Chuẩn bị các hình vẽ: 1.1,1.2,1.3,14, 1.5 SGK

• Các hình vẽ tranh ảnh sưu tầm có liên quan.

2 Học sinh:

• Ôn lại phần chuyển động tròn đều ở lớp 10.

III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

HĐ1 Đặc điểm của vật rắn quay quanh một trục cố định

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

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.

HĐ 2.Vận tốc góc

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

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

HĐ 3.Gia tốc góc

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

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.

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.

Trang 2

Gọi ω và ω 0 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,

+ β ω < 0: quay chậm dần.

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

HĐ 4.Các phương trình động lực học của chuyển động quay

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

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 t0=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?

HĐ 5 Chuyển động quay biến đổi đều

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

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 + 0,5at 2

Dựa vào sự tương tự:

x ↔ ϕ , x0 ↔ϕ 0, v0 ↔ ω 0, a ↔ β 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

γ= const.

ω = ω o + γt

ϕ = ϕ o + ω ot + 1

2 γt2

ω 2 - ωo2 = 2 γ(ϕ - ϕo)

Trả lời câu hỏi C4

HĐ 6.Vận tốc và gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò

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 = ω r,

+ an = r ω 2 =

r

v 2

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?

Thay đổi về hướng , không thay đổi về độ lớn.

Thay đổi về hướng và cả độ lớn.

+ Gia tốc pháp tuyến

Trang 3

Các điểm trên vật rắn càng xa trục quay thì gia tốc góc

của nó như thế nào?

+ Gia tốc tiếp tuyến

Trả lời câu hỏi C5

Trả lời câu hỏi C6 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 β > 0, + và chậm dần thì β < 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.

2/8(Sgk):

3/8sgk: 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:

1.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

2 Kĩ năng:Biết sử phương trình động lực học vật rắn để giải một số bài tập đơn giản.

3 Liên hệ thực tế:Vận dụng định luật bảo toàn mômen để giải thích một số hiện tượng trong cuộc

sống

II 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

III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

H Đ I : Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực

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 = ϕ 0 + ω 0t +

2

1 γt2 x = x0 +v0t +

2

1

at 2

ω = ω 0 + γt v =v0 + at

ω 2 – ω 0 = 2γ ( ϕ –ϕ0) v2 –v0 = 2a( x –x0)

t = 2ϕ

s 2

Trang 4

Mômen lực M của lực

F đối với vật rắn có trục

quay cố định là đại lượng

trục cố định đó của lực

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.

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 đòn (Khoảng

cách từ phương của lực đến trục quay)

Momen lực là đại lượng đại số, dấu của các momen cho

biết mômen lực này làm cho vật rắn quay theo chiều nào.

.

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 C2

H Đ II : Momen quán tính

I = mr2 gọi là mômen quán tính của chất điểm đối với

trục ∆

Từ công thức M = Iγ → γ = H: M/ I?

Liên hệ công 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

thông 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 đó I = ∑

i

2 i

i r

m Trong đó 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 không đồng chất hoặc có hình dạng bất kì thì

momen quán tính được xác định bằng thực nghiệm.

• Thông 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 = 9,8.10 27 kg.m 2

H Đ III : Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục

A

(+) (+)

F d

O

n

F ur

t

F

ur

F ur

d

O

θ

m

F1

F2

Trang 5

lực học của vật 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

H Đ IV : Bài tập V DỤ

Củng cố dặn dò:

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:

1 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

2.Kĩ năng: Cách xác định giá trị của mômen động lượng

3 Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.

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

III.TIẾN TRÌNH TIẾT 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

d ω

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 d dt

) v m ( d F

r r

r

=

khi m thay đổi hoặc hệ nhiều vật Một cách tương tự,

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 d dt

) v m ( d F

r r

r

=

(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?

Trang 6

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 C

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 =

t d

dω

? 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

t d

L d

bằng bao nhiêu ?

+ Ta có :

M = I γ

+ Mà :

γ =

t d

dω

+ Ta có :

M = I

t d

dω

= ( )

t d

I

d ω

+ Đặt : L = I ω : moment động lượng

Trả lời câu hỏi C2

H Đ 3 Định luật bảo toàn momen động lượng

Em hãy cho biết khi

t d

L d

= 0 thì moment động lượng có đặc điểm gì ?

L = const

Học sinh suy nghĩ và trả lời

Trả lời câu hỏi C3

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

Củng cố dặn dò: Bài tập về nhà: 1,2 trang 14 Sgk

Rút kinh nghiệm:

Trang 7

Bài 4: ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC.

I Mục tiêu:

-Biết được công thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của các phân tử của nó

-Biết được chuyển động của vật rắn có thể phân tích thành hai chuyển động thành phần: chuyển động tịnh tiến của khối tâm và chuyển động quay quanh trục đi qua khối tâm, từ đó biết được động năng vật rắn gồm tổng động năng của chuyển động tịnh tiến và động năng chuyển động quay quanh khối tâm

- Biết cách tính động năng toàn phần của khối trụ lăn trên mặt phẳng

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

Chuẩn bị một con quay để làm mẫu c/đ quay quanh trục, các tranh ảnh về tuabin thuỷ lực trong nhà máy thuỷ điện

2 Học sinh: Ôn kĩ bài học trước.

III.Tổ chức các hoạt động dạy học:

H Đ I Động năng của vật rắn quay quanh một trục

HĐ1:

Nhắc lại đ năng của vật rắn c động thẳng

Đ v đ : Cho I ,ω, Wđ của vật quay ?

Đ v đ :Động năng của vật rắn quay quanh một trục

có quan hệ gì với động năng của các phần tử trên

vật quay quanh trục đó?

Hướng dãn H xây dựng công thức như phần nội

dung

Trong chuyển động song phẳng động năng vật rắn

gồm các loại động năng nào?

Hỏi: Nhắc lại các công

thức động năng của vật rắn quay quanh một trục và động năng tịnh tiến?

Nêu mối lại mối quan hệ Vc và ω khi một khối trụ

lăn không trượt trên một mặt phẳng

Thiết lập Phát biểu về động năng của vật rắn quay quanh một trục

H Đ III Bài tập ví dụ

Hướng dẫn :

Phân tích đề

Nêu hướng làm

Góp ý

Tính toán

Phân tích giả thiết của Bt

Nêu cách giải

Củng cố dặn dò- Hướng dẫn về nhà :

Chuyển động của vật rắn chịu tác dụng của lực thế và các ngoại lực không sinh công thì cơ năng của vật bảo

toàn

Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3 trang 30,31 Sgk

VI: Rút kinh nghiệm:

m1

m2

α

Trang 8

Bài5: BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN

QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.

I Mục tiêu:

1 Kiến thức:

Sử dụng được các công thức động học và động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định - Qua hai bài mẫu, sử dụng được những điều đã học để giải các bài tập khác

2.Kĩ năng: Phương pháp giải bài toán động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục.

3.Liên hệ thực tế:Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.

II Chuẩn bị:

1 Giáo viện:

2 Học sinh: Chuẩn bị các bài tập ở nhà.

III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

Phát biểu định luật bảo toàn mômen động lượng Lấy ví dụ để giải thích?

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung chính

Gv: Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.

HS: Gv: gọi 1 Hs lên bảng giải, cả

lớp theo giỏi

Hệ thống câu hỏi dẫn dắt Hs

giải:

Câu a.

Viết công thức gia tốc góc, thay

ω0, ω, và ∆t → γ

• Thay γ vào Pt: M=Iγ → I

Câu b

• Khi không có M1 thì

bánh xe quay chậm dần đều dưới

tác dụng của momen lực nào?

• Tính gia tốc góc β1 :

β1=(0-ω)/∆t

• Từ Iγ1= Mms→ Mms

• M=M1+Mms→ M1

Câu c

Dựa vào công thức ω2

-ω0 =2γ ϕ → góc quay trong hai

giai đoạn và từ đó →số vòng quay

trong hai giai đoạn

Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài tập vào vở

Hs giải:

Bài 1 tr 20Sgk.

Giả thiết

• Bánh xe chịu: Momen M1= const, tổng momen 24Nm

• Trong 5s đầu vận tóc góc tăng 0

÷10rad/s

• sau đó M1 ngừng tác dụng, bánh xe quay chậm dần và ngừng lại sau 50s

Kết luận

a Tính mômen quán tính,

b Xác định M1,

c Số vòng quay tổng cộng.

Bài giải:

a Tính I: Gia tốc bánh xe: β = (ω

-ω0)/∆t Thay số: γ = 2rad/s.

Mặt khác: M=Iγ → I=M/γ=12kg.m2

b Xác định M 1

•Gia tốc góc của bánh xe khi không có

M1: γ1=(0-ω)/∆t=-0,2rad/s.

• Do đó mômen của lực ma sát:

Mms=Iγ1=12.(-0,2) = -2,4N.m

• Vậy: M1=M-Mms=24+2,4= 26,4N.m

c Số vòng quay tổng cộng:

• Góc quay trong giai đoạn đầu:

2 2 0 2

ω − ω

ϕ =

• Góc quay trong giai đoạn sau:

2 2 0 1

2 1

− ω

ϕ =

Vậy số vòng quay: N=(ϕ+ϕ1)/2π =43,8 vòng

Giả thiết l=1m, m=120g , m=120g, I1

= 1

3ml2

Kết luận

a Tính momen quán tính hệ khi bi ở:

Trang 9

Một thanh OA đồng chất chiều

dài l=1m khối lượng m=120g gắn

vuông góc với trục quay (D) thẳng

đứng Trên thanh có đặt một viên

bi nhỏ khối lượng m=120g cho

mômen quán tính của thanh đối

với trục quay O là 1

3Ml2

a Tính mômen quán tính

của hệ (thanh+bi) khi bi ở các vị

trí sau:

+ Bi ở trung điểm thanh,

+ Bi ở đầu A của thanh (hv)

b Ban đầu bi ở trung điểm

thanh, và thanh quay với vận tốc

góc ω1=120vòng/phút, trên thanh

có một rãnh nhỏ cho nên khi thanh

quay thì bi dịch chuyển trên thanh

theo rãnh nhỏ Khi bi di chuyển

đến đầu A của thanh thì vận tốc

góc của thanh lúc này là bao

nhiêu?

+ Trung điểm thanh, + đầu A

b ω1=120vòng/phút →ω2 khi bi ở A

Bài giải:

a Mômen quán tính của hệ: I = I1 + I2

Với I1= 1

3ml2 = 0,04kgm2,

I2 = mr2

+Khi bi ở G: r = l/2= 0,5m → I2= 0,03kgm2

Suy ra: I = 0,07kgm2

+ Khi bi ở A: r = l = 1m → I2

=0,12kgm2

Suy ra: I/ = 0,16 kgm2

b Momen động lượng của hệ bảo toàn:

Iω1 = I/ω2→ω2 = Iω1/I/ = 52,5 (vòng /phút)

Gọi 1 Hs đọc đề bài tập

gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp theo

giỏi

Hệ thống câu hỏi gợi ý

• Áp dụng định luật II Niutơn cho

chuyển động vật m1 và m2 và

phương trình động lực học vật rắn

cho ròng rọc M

• Chiếu lên chiều chuyển động để

được ba phương trình

• Để ý độ lớn các lực căng dây:

T1=T1/ ; T2=T2/, và độ lớn gia tốc

các vật a1=a2=a;

• Phối hợp các phương trình trên

để dẫn ra công thức tính gia tốc

của hệ

Hỏi: Khi bỏ qua khối lượng ròng

rọc thì ta phải có điều kiện gì?

Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài tập vào vở

Bài 2 tr 21Sgk.

Giả thiết Hệ cơ học (máy A-tut) hình

vẽ, biết m2>m1 và hệ chuyển động theo chiều rơi của quả nặng có khối lượng

lớn

Kết luận Lập công thức tính gia tốc

của hệ khi:

a Kể đến khối lượng ròng rọc.

b Suy ra trường hợp ròng rọc không có

khối lượng

Bài giải:

a

• Vì m2>m1 nên hệ chuyển động theo chiều m2 đi xuống

và m1 đi lên

• Chọn chiều dương là chiều chuyển động của mỗi vật

• Ta có:

m2a = m2g-T2 (1)

m1a = T1 – m1g (2)

Iγ=Ia/R = T2R –T1R (3)

Nhân hai vế phương trình (1), (2) cho R rồi cộng ba phương trình vế theo vế:

m2aR+ m1aR+Ia/R = m2gR-Rm1gR

R

m 2

m 1

P 2

P 1

+

+

T2 T1

T / 2

T / 1

G

Trang 10

→ a = (m2gR-Rm1gR) / (m2R+

m1R+I/R) hay: a =

m2 m1

g I

m1 m2 2

R

b Khi bở qua khối lượng ròng rọc thì

I=0 suy ra: a = m2 m1 g

m1 m2

Củng cố dặn dò:

Bài tập về nhà:

Làm các bài tập: 1,2,3 trang 23 Sgk

Rút kinh nghiệm:

Ngày đăng: 26/07/2013, 01:25

Xem thêm

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w