ĐỘNG lực học cơ hệ (cơ học ỨNG DỤNG) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

Trắc nghiệm, bài giảng pptx các môn chuyên ngành Y dược và các ngành khác hay nhất có tại “tài liệu ngành Y dược hay nhất”; https://123doc.net/users/home/user_home.php?use_id=7046916. Slide bài giảng môn cơ học ứng dụng ppt dành cho sinh viên chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật và các ngành khác. Trong bộ sưu tập có trắc nghiệm kèm đáp án chi tiết các môn, giúp sinh viên tự ôn tập và học tập tốt môn cơ học ứng dụng bậc cao đẳng đại học chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật và các ngành khác

Chương 7:

ĐỘNG LỰC HỌC CƠ HỆ

Chươngư7: ư Độngưlựcưhọcưcơưhệ

1.CáCưKHáIưNIệM

1.1.ưDiưchuyểnưkhảưdĩưvàưsốưbậcưtựưdoưcủaưcơưhệư

- Chuyểnư độngư củaư cơư hệư thườngư bịư rằngư buộcư bởiư nhữngư điềuư kiệnư hìnhư họcư vàư độngư họcư nhấtư

địnhưtậpưhợpưcácưđiềuưkiệnưđóưgọiưlàưliênưkết.

Tậpưhợpưnhữngưdiưchuyểnưvôưcùngư

ưưưbéưbảoưtoànưliênưkếtưcủaưhệưgọiưlàư

ưưưdiưchuyểnưkhảưdĩưcủaưhệ.ư

ưVíưdụ:ưSốưdiưchuyểnưkhảưdĩưcủaư

ưưưưđiểmưM.

2

r   

2 2

1

k

lập.ư

1.2.ưToạưđộưsuyưrộngưcủaưcơưhệư

- Tậpư hợpư cácư thôngư sốư đủư đểư xácư địnhư vịư tríư củaư cơư

hệưtrongưmộtưhệưquyưchiếuưxácưđịnhưgọiưlàưcácưtoạưđộư

- Toạư độư đềư cácư củaư cácư chấtư điểmư cóư thểư biểuư diễnư

quaưtoạưđộưsuyưrộng.ưư

- Nếuưcácưtoạưđộưsuyưrộngưlàưđộcưlậpưưtoạưđộưsuyưrộngư

đủư(q 1 ,ưq 2 ,ư…q n ).

- Nếuư khôngư taư cóư toạư độư suyư rộngư dưư (q n+1 ,ư q n+2 ,ư ư q m ),ư m>n.ư

- Sốưtoạưđộưsuyưrộngưdưưbằngưsốưphươngưtrìnhưliênưkết.

ưưVíưdụ: ư

- Khảoưsátưhaiưthanhưliênưkếtưbảnưlềưloạiư5ưvớiưnhauưvàưvớiư

giáưnhưưhìnhưvẽ:ưư

- Vịưtríưcủaưcủaưchúngưcóưthểưxácưđịnhưnhưưsau:ư

2

1 k r

     r i  k1  r1  k2  r2

 {,ư}

-ưSốưtoạưđộưsuyưrộngưđủ.ư

 {x A ,ưy A ,ưx B ,ưy B }

m-nư=ư2

Phươngưtrìnhưliênưkết:ư

Trongưtrườngưhợpưcácưphương

trìnhưliênưkếtưkhôngưchứaưcácư

vậnưtốcưsuyưrộngưưliênưkếtưhìnhưhọc

Nếuưkhôngưchứaưthờiưgianưư

liênưkếtưdừng.

Trongưphạmưviưgiáoưtrìnhưtaưchỉưkhảoưsátưcácưcơưhệư chịuưliênưkếtưhìnhưhọcưvàưdừng.ư

1.3.ưCácưđặcưtrưngưhìnhưhọcưkhốiưcủaưvậtưrắn

1.3.1.ưKhốiưtâmưcủaưvậtưrắn

2 2

2

AB y

y x

x

OA y

x

A B

A B

A A













- Vịưtríưkhốiưtâmưcủaưvậtưrắnưđượcưxácưđịnhưnhưư

sau:

- Chiếuưphươngưtrìnhưnàyưlênưcácưtrụcưtoạưđộưưtoạư

độư(x c ,ưy c ,ưz c )ưcủaưkhốiưtâm.ư

1.3.2.ưMôưmenưquánưtínhưcủaưvậtưrắn

- Môưmenưquánưtínhưcủaưvậtưrắnưđốiưvớiưtrụcưzưkýư

hiệuưI z ,ưlàưmộtưđạiưlượngưvôưhướngưxácưđịnhưtheoư

côngưthức:ưư

- Trongưtrườngưhợpưvậtưthểưhìnhưtrụ,ưtrònưhoặcưvànhư khăn:

















v N

k

k N

k k

N

M m

r

m



lim

lim

1











v

N

k

k k N

1

2

2

2

mR

- Lựcưtácưdụng lênưcácưchấtưđiểmưcủaưcơưhệưthayưđổiư

theoư thờiư gian,ư khôngư nhữngư phụư thuộcư vàoư vịư tríư vàư vậnư tốcư củaư chấtư điểmư chịuư lựcư màư cònư phụư thuộcưvàoưvịưtríưvàưvậnưtốcưcủaưtấtưcảưcácưchấtưđiểmư thuộcưcơưhệ.ư

- Gọi ưưưlàưlựcưtácưdụngưlênưchấtưđiểmưM k .ưư

ưưư

- Ngoạiư lực:ư Lựcư từư bênư ngoàiư tácư dụngư lênư chấtư điểmư

-ưNộiưlực:ưLựcưdoưcácưchấtưđiểmưthuộcưcơưhệưtácưdụngư lẫnưnhauưkýưhiệuưưưưư.ư

- Lựcưliênưkết:ưKýưhiệuưưưư,ưlàưlựcưliênưkếtưtácưdụngưlênư

chấtưđiểmưthuộcưcơưhệ.ư

- Lựcư hoạtư độngư làư lựcư khôngư phụư thuộcư vàoư loạiư lựcư

liênưkết.ư

1.5.ưLựcưsuyưrộngư

1.5.1.ưBiểuưthứcưcôngưcủaưlựcưtrongưdiưchuyểnưkhảưdĩ

k

F 

k

k F t r r r v v v

F    , 1, 2, ,  , 1, 2, , 

ck

F 

ik

F 

k

R 



A k  Fkrk  F kxx k  F kyy k  F kzz k

 



  Ak   F k r k  Fkx xk  Fky yk  Fkz zk

- Giảưsửưsốưtoạưđộưsuyưrộngưđủưcủaưcơưhệưlà:q 1 ,ưq 2 ,ưq 3 ,ư

- Thayưvàoưbiểuưthứcưcủa ưưưtaưcó:ưưư

1.5.2.ưLựcưsuyưrộngư

- Đạiưlượng:

- Thứư nguyênư củaư lựcư suyư rộngư phụư thuộcư vàoư thứư

nguyênưcủaưtoạưđộưsuyưrộngư(lựcưhoặcưmômen).ư

1.6.ưLiênưkếtưlýưtưởng

mọiưdiưchuyểnưkhảưdĩưđềuưbằngư0,ưthựcưtếưnếuưbỏư quaưmaưsátưvàưtínhưđànưhồiưcácưliênưkếtưsauưđây:ư

ư-ưCácưvậtưrắnưtựưdoưlàưcơưhệưchịuưliênưkếtưlýưtưởng;

i

n

k i

k

q

x

 





1

i

n

k i

k

q

y

 





1

i

n

k i

k

q

z

 





1

  Ak





 













































n i

i i

n i

i

n

k kz

i

k ky

i

k kx

q

z F

q

y F

q

x F

A

1

1 1







i

k n

k

k

n

k kz

i

k ky

i

k kx

i

q

r F

q

z F

q

y F

q

x F

Q











































1 1

- Haiưvậtưrắnưluônưtựaưvàoưnhauư(bỏưquaưmaưsát);

- Dâyưmềmưkhôngưdãnưvắtưquaưròngưrọcư(maưsátưtrục,ưtrượt);

- Haiưvậtưlănưkhôngưtrượtưvớiưnhau.ư

-ưDễưdàngưthấy:ư

2.ưNguyênưlýưdiưchuyểnưkhảưdĩ

2.1.ưNguyênưlýưdiưchuyểnưkhảưdĩư

- Đốiưvớiưcácưcơưhệưchịuưliênưkếtưhìnhưhọc,ưdừng,ưvàưlýưtưởngư

điềuư kiệnư cầnư vàư đủư đểư cơư hệư cânư bằngư tạiư vịư tríư

đangưxétưlàưtổngưcôngưnguyênưtốưcủaưcácưlựcưhoạtưđộngư trongư mọiư diư chuyểnư khảư dĩư củaư cơư hệư từư vịư tríư đangư xétưđềuưtriệtưtiêu.ư

- ưưưưưưlàưlựcưhoạtưđộngư(hợpưlực)ưtácưdụngưlênưchấtưđiểmưM k

- ưưưưưưlàưdiưchuyểnưkhảưdĩưcủaưđiểmưM k ư

2.2.ưĐiềuưkiệnưcânưbằngưcủaưcơưhệưtrongưtoạưđộưsuyưrộngư

đủ

ưư Từưnguyênưlýưdiưchuyểnưkhảưdĩưtaưcó:ư

0







i

k k

R i

q

r R

Q





0





  Ak  F k r k

k

F 

k

r 



- Doư cácư toạư độư suyư rộngư đủư độcư lậpư vớiư nhauư nênư cácưq i ưcũngưđộcưlậpưđốiưvớiưnhau.ư

Vậy:ư Q i ư=ư0ưưư (iư=ư1,ư2,ư3ư…n)

Địnhưlý: ưĐiềuưkiệnưcầnưvàưđủưđểưcơưhệưchịuưliênư kếtư hìnhư học,ư dừngư vàư lýư tưởngư cânư bằngư tạiư mộtư vịư tríư làư cácư lựcư suyư rộngư củaư cácư lựcư hoạtư độngư ứngư vớiư cácư toạư độư suyư rộngư đủư phảiư đồngư thờiư triệtưtiêu.ư

- Nếuưđặt:ưưưư ưthìưnguyênưlýưdiưchuyểnưkhảư

- Phươngư trìnhư nàyư gọiư làư phươngư trìnhư côngư suấtư DCKD.

2.3.ưVíưdụ ư

ư

0

1











n

i

i i

k k

k F r Q q

  

dt

r

k





*

0

* 

 F k v k

3.1.ưNguyênưlýưĐaưlămưbeưđốiưvớiưchấtưđiểm

- Cácưlựcưthựcưsựưđặtưvàoưchấtưđiểmưcùngưlựcưquánư tínhưcủaưchấtưđiểmưtạoưthànhưmộtưhệưlựcưcânư

bằng.

- TheoưđinhưluậtưcơưbảnưcủaưĐLHư(Niuưtơnư2):

- Biếnưđổiưtaưcó:ư

3.2.ưNguyênưlýưĐaưlămưbeưđốiưvớiưcơưhệ

- Khảoưsátưchấtưđiểmưthứưkưthuộcưcơưhệ:

- Lấyưtổngưhaiưvếưtừư1ưđếnưnư(hệưlựcưphẳng)ưtaưcó:ư

ư

a m

F   

      0

 m a F Fqt

F    

 k e k i qt k











0

1

1

















qt M

F m

R F

o

n

k

e k o

qt

n

k

e k







3.3.1.ưVậtưrắnưchuyểnưđộngưtịnhưtiến ư

- HợpưlựcưquánưtínhưđặtưtạiưkhốiưtâmưCưcủaưvật.ư

3.3.2.ưVậtưrắnưchuyểnưđộngưquayưquanhưtrụcưcốưđịnh

-ưThuưgọnưhệưlựcưquánưtínhưvềưOưtaưđược.ư

3.3.3.ưVậtưrắnưchuyểnưđộngưsongưphẳng

- ThuưgọnưhệưlựcưquánưtínhưvềưkhốiưtâmưCưtaưđược.

3.4.ưVíưdụ

c

n

k

k k

qt m a M a

R        

 1

c

n k

k k

qt m a M a

R        

 1

n k

k k o

n k

n kqt o

n k

kqt o

qt

M         











c Cqt M a

4.1.ưPhươngưtrìnhưviưphânưchuyểnưđộngưcủaưvậtưrắn 4.1.1.ưVậtưrắnưchuyểnưđộngưtịnhưtiếnư

-ưTheoưnguyênưlýưĐaưlămưbe:

4.1.2.ưVậtưrắnưchuyểnưđộngưquayưquanhưtrụcưcốư

định

-ưTrongưđóưưưưlàưcácưlựcưngoàiưkểưcảưphảnưlựcưliênưkết.ưư

4.1.3.ưChuyểnưđộngưsongưphẳngưcủaưtấmưphẳng

- Trongưhệưtoạưđộưđềưcác:ư

- Trongưđó:ưx C ưvàưy C ưlàưtoạưđộưkhốiưtâmưC.ư

0

1









qt

N k

k R







N

k

k c

c M r F dt

r

d M

1 2





1









qt o

N k

k

o F M





N k

k o

I

1







k

F 







N

k

kx

C F x

M

1





N k

k o

Cz m F

I

1













N

k

ky

C F y

M

1









N

k

kx

C F x

M

1





N

k

ky

C F y

M

1



ơngưưưưưưưưưtrìnhưLagrangeưloạiư2

-ưKhảoưsátưcơưhệưchịuưliênưkếtưhìnhưhọcưvàưlýưtưởngưcóưvịư tríưxácưđịnhưnhờưnưtoạưđộưsuyưrộngưđủ:ưq 1 ,ưq 2 ,ưq 3 …q n .

-ưTheoưnguyênưlýưĐaưlămưbe:ư

-ưDoưliênưkếtưlýưtưởngưnênưcácưlựcưliênưkếtưtriệtưtiêuưnhauư nênưư

ưưđiềuưkiệnưcânưbằngưsẽưlà:ư

Trongưđó:ưiư=ư1,ư2…n

-TừưbiểuưthứcưđộngưnăngưTưcủaưcơưhệưtheoưcácưtoạưđộưsuyư

ưưưưưrộngưvàưvậnưtốcưsuyưrộngưcóưthểưchứngưminh:ư

Làưlựcưsuyưrộngưcủaưcácưlựcưhoạtưđộng.ư

0

, ,

,

1 F FN R R RN F qt F qt FN qt 

0



 i qt

F

Q



























i i

qt i

q

T q

T dt

d Q



 q q qn q q qn 

T

T  1, 2, , 1,  2 , 

F

i

Q

- Thayưvàoưphươngưtrìnhưđiềuưkiệnưcânưbằng

- ĐâyưlàưphươngưtrìnhưLagrangeưIIưmôưtảưchuyểnư

độngưcủaưcơưhệ.ư

- Nếuưcácưlựcưhoạtưđộngưgồmưcácưlựcưcóưthếưvớiưhàmư thếưnăngưưvàưcácưlựcưhoạtưđộngưkhácưkhôngưthếư cóưlựcưsuyưrộngưQ* i ưthìưphươngưtrìnhưLagrangeưloạiư IIưcóưthểưviếtưnhưưsau:ư

iư=ư1,ư2,…n 5.ưVíưdụư

ưư

F i i

i

Q q

T q

T dt

d



























*

i i

i i

Q q

q

T q

T dt

d



































