Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Cơ - Nhiệt): Chương 1 - PGS.TS. Lê Công Hảo

Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Cơ - Nhiệt) - Chương 1: Động học chất điểm cung cấp các kiến thức giúp người học có thể nêu được khái niệm vận tốc, gia tốc và các công thức xác định vector vận tốc, gia tốc trong các dạng chuyển động, nêu được tính chất các chuyển động đơn giản,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

PGS.TS Lê Công Hảo

0917 657 009

lchao@hcmus.edu.vn

VẬT LÝ ĐC 1

Chöông 1

MỤC TIÊU

Sau bài học này:

1 Nêu được k/n vận tốc , gIa tốc và các công thức xác định vectơ vận tốc, gia tốc trong các dạng

2 CÁC K/N MỞ ĐẦU

* Cơ học? Chuyển động cơ học? –Là sự thay đổi vị trí của vật trong không gian theo t

* Động học?-N.c chuyển động mà

không chú ý đến nguyên nhân

Chất điểm?-Là vật mà kích thước rất

nhỏ so với đường đi

* Hệ qui chiếu?-Là hệ tọa độ gắn với

mốc chọn để xét chuyển động của vật

VÒ TRÍ ÑIEÅM M TRONG HEÄ (Oxyz)

M(x,y,z)= →r = OM→ = x →i + y →j + z →k

y

M O

z

x

y z

* PTCĐ: cho biết vị trí ở thời điểm t

s(t)s

)t(gy

)t(fx

* PTQĐ: cho biết hình dạng qũi đạo

z,y,x(G

0)

z,y,x(F

1 2

t t

x

x t

n 2

1

t

t t

s

s

s

+ +

+

+ +

s lim

– Khi nói “vận tốc” ta hiểu nói đến VTTT.

4 VECTƠ VẬN TỐC

* Đ/n:

dt

r d dt

s d

điểm tại

: đặt Điểm

*

s' v

: Modun

*

cđ chiều theo

: Chiều

*

qđ với

tt : Phương

* : có

v

M

ds M’

O

→ r d

→

' r

→

r

→

v

* Biểu thức giải tích của vectơ vận tốc

) v , v , v ( k

v j

v i

v

2 z

2 y

2

v

|v

|v

'

zdt

dz

'

ydt

dy

'

xdt

dx

++

vv

v

:

Với

) z , y , x ( k

z j

y i

x

r = →+ →+ → =

→

2 sin 10

5

SI t

y

t x

a) Xác định vị trí của chất điểm lúc t = 5s.

b) Xác định quĩ đạo.

c) Xác định vectơ vận tốc lúc t = 5s.

d) Tính quãng đường vật đi từ lúc t = 0 đến t = 5s Suy ra vận tốc TB trên quãng đường này.

Ý NGHĨA HÌNH HỌC CỦA CÔNG

THỨC TÍNH QUÃNG ĐƯỜNG

S = trị số dtích

hình phẳng giới

hạn bởi đồ thị

v(t) với trục Ot

Gia tốc

• Gia tốc: đặc trưng cho tốc độ thay đổi vận tốc

• Gia tốc trung bình:

• CĐ nhanh dần: v2 > v1 nên a cùng hướng với v

• CĐ nhanh dần: v2 < v1 nên a ngược hướng với v

v1

t1

v 2

t2

1 2

1 2

t t

→

=

* Ý nghĩa gia tốc:

Đặc trưng cho sự biến thiên của vectơ vận tốc

* Biểu thức giải tích của vectơ gia tốc

* Trong hệ toạ độ Descartes, ta có:

) a , a , a ( k

a j

a i

a

a = x →+ y →+ z → = x y z

→

2 y

2 x '

z z

' y y

' x x

a a

a a

v a

v a

v a

+ +

* Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến

→ t

a

→ n a

– GTTT đặc trưng cho sự thay đổi

độ lớn của vectơ vận tốc.

– GTPT đặc trưng cho sự thay đổi

về phương của vectơ vận tốc.

– Vectơ gia tốc luôn hướng vào bề

lõm của qũi đạo.

2

n =

R là bán kính chính khúc của qũi đạo.

7 VẬN TỐC , GIA TỐC TRONG CHUYỂN

ĐỘNG TRÒN

a) Các biến số góc:

: toạ độ góc

 O

So sánh các biến số giữa cđ thẳng & tròn

Chuyển động tròn Chuyển động thắng

Toạ độ

b) Vận tốc góc

* Vận tốc góc trung bình:

* Vectơ vận tốc góc

* Quan hệ giữa vận tốc góc và vận tốc dài

R v

R ,

v

2

n = = 

c) Tính góc quay

t

d) Gia tốc góc

* Gia tốc góc TB:

t t

o tb

Quan hệ giữa gia tốc tiếp tuyến và

gia tốc góc:

R a

R ,

8 CÁC CHUYỂN ĐỘNG ĐƠN GIẢN

1 Chuyển động thẳng đều.

2 Chuyển động thẳng biến đổi

đều.

3 Rơi tự do.

4 Chuyển động tròn đều.

5 Chuyển động tròn biến đổi đều.

6 Chuyển động ném xiên, đứng, ngang.

Tính chất chuyển động của xe?

a CĐ thẳng đều

b CĐ nhanh dần đều

c CĐ chậm dần đều

a) Chuyển động thẳng đều

* PTCĐ:

* Quãng đường:

x = xo + v(t – to) = xo + vt

S = vt

b) Chuyển động thẳng bđ đều

* Gia tốc: →a = const→ * Vận tốc: v = vo + at

* PTCĐ:

* Quãng đường:

* Chú ý : dấu của v, a

2 o

2

1 t

v x

vtb = 1 + 2

0 0

2

2

1

x t

v at

t v at

v =

* Vận tốc ngay khi chạm đất:

d) Chuyển động tròn đều

* Gia tốc góc:  = 0

* Vận tốc góc: 

* Toạ độ góc: = o + t

e) Cđ tròn biến đổi đều:

* Gia tốc góc:  = const

* Vận tốc góc:  = o + t

* Ct độc lập t/gian:

 +

f) Cñ neùm xieân

f) Cñ neùm xieân

Tiên đoán của Galileo

a a

y x

o ox

gt 2

1 t

sin

v y

t cos

v t

v x

* Độ cao cực đại:

g 2

sin

v h

2

2 o max



=

* PTQĐ:

Parabol x

cos

v 2

g tg

x

v x

2 o max



=

Nhận xét:

* Tầm xa lớn nhất khi: Góc ném  = 45o

* Có 2 góc ném:  và ( - ) cho cùng một tầm xa

* Khi  = 0 ta có cđ ném ngang

* Khi  = 90o, ta có cđ ném đứng