Slide 1 1 3 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG CƠ HỌC 1 3 1 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 1 3 2 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG VẬT LÝ 1 NỘI DUNG PART3 VL1 1 3 4 ĐỊNH LUẬT BẢ[.]
VẬT LÝ 1.3 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG CƠ HỌC 1.3.1 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG VL1 PART3 NỘI DUNG 1.3.2 ĐỊNH LUẬT BIẾN THIÊN VÀ BẢO TỒN MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG 1.3.4 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG 1.3.5 TRƯỜNG HẤP DẪN 1.3.6 BÀI TOÁN VA CHẠM GIỮA HAI VẬT Thái Ton _ ĐH Nơng Lâm 23/10/2019 1.3.3 CƠ NĂNG Lực bảo tồn – Lực phi bảo tồn Thái Ton _ ĐH Nơng Lâm 23/10/2019 1.3.3 CƠ NĂNG Công học Công đại lượng đặc trưng cho phần lượng chuyển đổi từ dạng lượng sang dạng lượng khác, nói cách khác công phần lượng trao đổi vật dA = Fd s = Fds cos N N AMN = A = Fd s Nếu: M M α < 900 : δA > (công tác động) α = 900: δA = (lực tác dụng vng góc với chuyển động khơng sinh công) α > 900: δA < (công cản) Đơn vị đo lường công Joule (viết tắt J), J = Nm Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.3 CƠ NĂNG Động K = mv Định lý động v2 2 A12 = dA = mvd v = mv2 − mv1 2 v1 A12 = K2 − K1 William Thomson, Baron Kelvin (1824 – 1907) Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.3 CƠ NĂNG Trường lực Lực (còn gọi lực bảo tồn) cơng thực chuyển dời chất điểm phụ thuộc vào vị trí đầu vị trí cuối mà không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo hai điểm Thế năng: hàm phụ thuộc vào vị trí Cơng AMO lực làm dịch chuyển chất điểm từ vị trí M có tọa độ (x, y, z) đến vị trí O O U ( x, y, z ) = AMO = Fd s M Thế điểm M(x,y,z) trường lực công lực làm dịch chuyển chất điểm từ vị trí M đến điểm gốc Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Lực hấp dẫn Mm r F = −G r r m1m2 F =G r G = 6,673.10-11 Nm2/kg2 [SI] M: khối lượng Trái đất r=R+h R: bán kính Trái đất H: khoảng cách từ mặt đất tới vị trí đặt chất điểm m vectơ vị trí chất điểm tâm Trái đất Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Thế hấp dẫn Mm dA = Fd s = −G rd s r Mm −dU = dA = Fd s = −G dr r ( rd s = rds cos = rdr ) Mm Mm Mm U M − U N = − G dr = −G số C ? − −G Hằng r rM rN rM rN Mm U (r ) = −G + const r Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Thế hấp dẫn (***) Hằng số C ? Mm U (r ) = −G + const r Nếu ta qui ước chất điểm vô không: Mm U () = −G +C = 0C = Mm U (r ) = −G r Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.4 TRƯỜNG HẤP DẪN Thế hấp dẫn (***) Hằng số C ? Mm U (r ) = −G + const r Nếu qui ước mặt đất (r = R) không (U(R) = 0): Mm Mm U ( R) = −G +C = 0C = G R R Mm Mm Mm Mm +G = −G +G r R R+h R 1 Mmh U (r ) = −GMm( + )=G R+h R R ( R + h) U (r ) = −G Nếu h U(r) = mgh M (Vì g = G ) r 23/10/2019 1.3.3 CƠ NĂNG Định lí Công làm dịch chuyển chất điểm hai điểm trường hiệu điểm đầu cuối trình chuyển động M(x, y, z) * MN A AMO = UM −U N AMN O (gốc) AON N(x’,y’,z’) Thế trường lực Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.1 ĐỘNG LƯỢNG ►Động lượng đại lượng đặc trưng cho truyền chuyển động vật Hình Hình Hình Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.1 ĐỘNG LƯỢNG Biến thiên động lượng: dp dv =m = ma = F dt dt d p = Fdt ►Xung lượng: đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực khoảng thời gian ►Dạng khác Định luật II Newton 0,02s 500g Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 157km/h 23/10/2019 1.3.1 ĐỘNG LƯỢNG Bảo toàn động lượng: F = = d P = P = const Thái Ton _ ĐH Nơng Lâm 23/10/2019 Bài tốn súng giật lùi: V v m M Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 ► Một súng m = 20kg lắp viên đạn có m Sau bắn, viên đạn bay với v = 1250m/s, súng giật lùi với v = 5m/s Tìm m viên đạn 1.3.5 VA CHẠM Va chạm không đàn hồi Sau va chạm hai vật dính vào thành khối chung chuyển động vận tốc Bảo toàn động lượng m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2 )v =>v = m v + m v 1 2 (m1 + m2 ) Chuyển hóa lượng Q = K – K’ Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.5 VA CHẠM Va chạm đàn hồi Sau va chạm hai vật chuyển động tách rời với vận tốc riêng biệt Bảo toàn động lượng m1 v1 + m2 v2 = m1 v1 '+ m2 v2 ' Khơng có Chuyển hóa lượng = K – K’ m1 m2 m1 m2 v1 + v2 = v '1 + v '2 2 2 Thái Ton _ ĐH Nơng Lâm 23/10/2019 Bài tốn m thay đổi: F= d (mV ) dV dm = F = m + V dt dt dt 1) Tốc độ vũ trụ cấp 1: trở thành vệ tinh hành tinh đó: Với Trái Đất 7,9 km/s 2) Tốc độ vũ trụ cấp 2: trở thành vật thể bay xung quanh Mặt Trời: khoảng 11,2 km/s 3) Tốc độ vũ trụ cấp 3: thoát khỏi lực hấp dẫn Mặt Trời: khoảng 16,6 km/s 4) Tốc độ vũ trụ cấp 4: thoát khỏi lực hấp dẫn Tên lửa Thái Ton _ ĐH Nông Lâm dải Ngân Hà: 525 km/s 23/10/2019 1.3.2 MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG Mômen lực M = rF 𝑀 𝐹Ԧ Mômen động lượng L = r p 𝐹Ԧ O h rԦ α Biểu diễn véctơ mômen lực Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 1.3.2 MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG Biến thiên mơmen động lượng: dL d dr dp = (r p) = ( p) + (r ) dt dt dt dt dL = (v p ) + ( r F ) = M dt d L = Mdt Bảo tồn mơmen động lượng: M = L = const Thái Ton _ ĐH Nông Lâm 23/10/2019 Bài 1: Một xe (1 tấn) chuyển động thẳng nhanh dần đường nằm ngang Trong khoảng thời gian tăng tốc từ 36 km/h đến 54 km/h, xe quãng đường 50 m Biết hệ số ma sát xe mặt đường 0,05 Coi ma sát ma sát trượt Lấy g=10 m/s2 a) Tìm lực kéo động xe b) Ngay sau đó, người lái xe ngưng tác dụng lực kéo động bắt đầu hãm phanh (với lực hãm 6500 N) để xuống dốc dài 100 m, nghiêng 300 so với phương ngang Vận tốc xe cuối chân dốc 18 km/h Tính độ lớn lực ma sát giai đoạn này?