Một số vấn đề trọng tâm của vật lý 12

MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRỌNG TÂM VẬT LÍ 12CHƯƠNG 1: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN Vđ1:Phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay a... d.Chuyển động của hệ vật gồm chuyển động tịnh tiến và chuyển đ

MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRỌNG TÂM VẬT LÍ 12

CHƯƠNG 1: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

Vđ1:Phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay

a Đại lượng đặc trưng:

 Toạ độ góc:  (P OP o )

 Góc quay được sau thời gian t:

0

  

 Tốc độ góc   : 0

t







 t 0 thì  tức thời

 Gia tốc góc  : 0

t







 t 0 thì  tức thời

 Vận tốc dài  v : v R

b Phương trình động lực học:

0;

0

xx vt

  

0 :

v a  nhanh dần

0 :

v a  chậm dần

0 :

 nhanh dần

0 :

 chậm dần

o

2

1 2

0

1 2

     2

0

0 0

1 2 2

2

as v

v v

v





2 0

0 0

1 2 2

2

t

t

t

 







 



  

  



 

Chú ý:   2  VR n1vong

2

2





    : số vòng quay được

Gia tốc dài  a chỉ có với vật rắn quay

 a 2

2

t

n

R

R R

a v a







(

t

a : gia tốc tiếp tuyến;

n

a : gia tốc hướng tâm)



n t

a a a 

Quay đều: at0(vi0)  a a  n

Vđ2: Phương trình động lực học vật rắn chuyển động quay quanh trục

a Momen lực:

 M F R F ( R)

(đv N.m)

 M  + 0 F  0

+ F cắt trục quay  

+ F || 

b Momen quán tính:

 Vật rắn có trục quay đi qua khối tâm G



2



Đĩa tròn,hình trụ đặc 1 2

2



Vành tròn,hình trụ rỗng: 2

I mR



5

 Vật rắn có trục quay không đi qua G

G

I  I  ma

 Thanh dài co trục quay qua A (hoặc B)

2

2

G

I

 

 

c Phương trình động lực học

Chuyển động

F ma

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hay

F ma

Xét chất điểm M:

t

m

a

F F





t

M ma R

  lại có a t R

2

M mR

M I





d.Chuyển động của hệ vật gồm chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay:

1 Chuyển động của ròng rọc và chất điểm:

2

2

2

( ) :

( )

m P T ma

I

R

T m g a



 



2.Chuyển động của máy Atwood:

( )

.

m T P m a

M T R T R I

a

T T I

R

I

R

m m g a

I

R



  



 

( )

( )

T m g a

T m g a

1

T 

1

T

m 1

1

P





O R

O T 

T 

m

2

T

2

T

m 2

2

P



Nếu 0

0

M

M



 thì 1 2

T T

T T





Vđ3: Định luật bảo toàn momen động lượng

a.Momen động lượng (L)

_ Của vật rắn chuyển động quay quanh trục ()

 

Đặt L I  momen động lượng của vật rắn

Hay L I (ot)

nếu  o 0 thì LI t  L Mt

Đơn vị   L  kgm s2 /

_ Của chất điểm chuyển động tròn

Ta có:

2

I mR

v R







2.v

R



b Định luật bảo toàn momen động lượng:

Ta có: L

t

 



0

  thì   L 0 L const

Nếu I const thì  0 (đứng yên)

const (quay đều)

Nếu I thay đổi thì 1 1

2 2

o

L I

L I









 Chú ý: Các vật có cùng trục quay

  



1



 

2



( I 1 )

( I 2 )

1 1 2 2

o

L L



Vđ4: Động năng của vật rắn chuyển động quay:

_ Đối với chất điểm: v i R  i

W  m v  m R   W  I

2

q





_ Chuyển động của vật rắn lăn không trượt:

+ không có ma sát: vật trượt,không lăn

+ có ma sát: vật lăn,không trượt

Khi vật lăn không trượt:

2

2

1

2

1

2

dc

q

d dc q









_ Định lí động năng:

+ đối với vật rắn có trục quay  

o

W  W   A I   I   A

 2 2  

2

+ đối với quả cầu lăn không trượt

I

o

L  I   I  L  ( I1 I2) 

2 2

o

A W   W  mgh  mv  I