Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Cơ - Nhiệt): Chương 2 - PGS.TS. Lê Công Hảo

Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Cơ - Nhiệt) - Chương 2: Động lực học cung cấp các kiến thức giúp người học có thể nêu được các định luật Newwton, các định lý về định lượng, momen định lượng, bản chất và đặc điểm của lực cơ học,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chương 2

ĐỘNG LỰC HỌC

MỤC TIÊU

Sau bài học này, SV phải :

–Nêu được các đ/luật Newton, các đ/lí về đlương, momen đ/lượng.

• -Bản chất và đặc điểm của lực cơ học

• -Vận dụng phương pháp động lực

học để giải các bài tốn cơ học (cổ

điển).

2.1 CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON

1 Định luật Newton I:

2 Định luật Newton II:

0 a

→

→

=

a) Khái niệm về lực:

– Là số đo tác động cơ học của các đối tượng khác tác dụng vào vật.

– Kí hiệu:

– Đơn vị đo: (N)

b) Khái niệm về khối lượng:

- Là số đo mức quán tính của vật và mức độ hấp dẫn của vật đối với vật khác.

- Kí hiệu: m

- Đơn vị: (kg)

→

F

3 Định luật Newton III:

' F F

→

→

−

=

2.2 Các lực cơ học:

Yêu cầu: nắm đặc điểm và biểu thức định lượng

của các lực.

r

r r

m

m G

MmG

Khối lượng thang máy khi chưa có người là

850 kg Hãy tính gia tốc thang máy và lựccăng dây (bỏ qua 1 số hiệu ứng phụ) khi cóngười ~ 1150 kg

Lợi ích của ròng rọc

Tính góc θ:

a Xe có gia tốc

hằng số a = 1,2 m/s2

b Xe chuyển động

vận tốc không đổi

v = 90 km/h

Xác định lực căng dây?

Xác định lực căng dây?

Cho m= 10 kg, µs= 0,4 và

µk=0,3 Xác định lực ma sát khi FA có độ lớn 0, 10, 20, 38

và 40 N?

Cho m = 10 kg, µk=0,3 Xác định lực ma sát và gia tốc khi

Fp có độ lớn 40 N?

µk=0,2 Xác định lực căng dây và gia tốc?

Tính khối lượng m nếu lực trên chân là 165N

Tính gia tốc vật có khối lượng m trượt trên mp nghiêng 1 góc 300

Tính µs

2.3 PP ĐỘNG LỰC HỌC

B1: Phân tích các lực tác dụng lên vật B2: Áp dụng phương trình cơ bản:

B3: Chiếu lên các trục toạ độ.

B4: Giải hệ pt và biện luận kết quả.

→

→

=

PT chuyển động của vật :

ms

P N F + + + = F ma

Chiếu Ox: -Fms + Ft = ma

-µN + Fcos = ma (1)Chiếu Oy : -P+ N+ Fn = 0

N = mg - Fsin = 0 (2)

Thế (2) vao (1) ta co :

F (cos sin ) mg a

m

 +   − 

=

Ví dụ 2: cho cơ hệ như hình vẽ

Tính gia tốc của các vật Suy ra ĐK của

m2 để hệ đứng yên Bỏ qua KL dây và

RR, coi dây không giãn.

5 ĐỘNG LƯỢNG:

→

→

= v m p

i i

p ệ

5 b) Định lí về động lượng:

) v m (

d dt

p dt

F p

d

5 c) ý nghĩa động lượng, xung lượng

5 d) Định luật bảo toàn động lượng:

i hệ

p

Hệ như thế nào là KÍN?

– Cô lập, không có ngoại lực

– Tổng các ngoại lực triệt tiêu

– Nội lực rất lớn so với ngoại lực

Chú ý: Hệ kín theo phương nào thì động lượng của hệ theo phương ấy sẽ bảo toàn

5 e) Ưùng dụng đlbtđl

* Súng giật khi bắn

* chuyển động bằng phản lực

*

(đọc GT)

Ví dụ

Quả bóng nặng 300g, đập vào tường

theo hướng hợp với tường một góc 60o

với vận tốc 6m/s rồi nảy ra theo hướng đối xứng với hướng tới qua pháp tuyến của mặt tường với vận tốc cũ Tính xung lượng mà tường đã tác dụng vào bóng trong thời gian va chạm.

) v v

( m p

p dt

6 MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG:

* Đặc điệm của vectơ

mômen động lượng:

i ệ

6 a) Định lí về mômen động lượng:

Mômen lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của

lực

O / F

6 b) ĐLBT mômen động lượng:

“Hệ cô lập hoặc có mômen lực triệt

tiêu thì mômen động lượng không đổi”

7 NG LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILÉE

* Quan điểm về k/gian, t/g trong CHCĐ:

a

c r

a

a a

a

v v

v '

' t

t  

Nếu ac = 0 thì: →a r = →a a  →Fr = →F

* N/ lí tđ: mọi HQC quán tính đều t đương nhau

* Đặt vấn đề: Thời gian trôi đi trong các HQC khác nhau có giống nhau không? Các hiện tượng vật lí xảy

ra trong các HQC khác nhau thì có giống nhau không?

* HQC quán tính:

8 LỰC QUÁN TÍNH

Đặc điểm:

c qt

qt r

c r

a m F

F F

F a

Ví dụ:

Một sô nhỏ đựng nước được buộc vào sợi dây dài a = 40cm, rất nhẹ, không co giãn Quay tròn đều sô nước trong mặt phẳng thẳng đứng Tính vận tốc quay

nhỏ nhất để nước không chảy ra ngoài.

FC r