Bài giảng môn học cơ học lý thuyết pdf

BÀI GIẢNG Môn học: CƠ HỌC LÝ THUYẾT Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Khoa Khoa Học Ứng Dụng – 106B4 ĐT: 08.38660568 – 0908568181 Email: thanhnhanguyendem@gmail.com Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Phần I TĨNH HỌC  Hai vấn đề chính được giải quyết trong tĩnh học là:  Thu gọn một hệ nhiều lực phức tạp đang tác động lên hệ thống thành một hệ ít lực hơn, đơn giản và tương đương (tối giản). Tập hợp các dạng tối giản khác nhau của các hệ lực được gọi là các dạng chuẩn của hệ lực.  Xây dựng các điều kiện cân bằng cho một hệ thống nhiều lực. Mục tiêu Tĩnh học là phần đầu của cơ học lý thuyết khảo sát sự cân bằng của vật thể chịu tác dụng của lực Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM  Đối tượng của tĩnh học là vật rắn tuyệt đối Đối tượng CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Phần I TĨNH HỌC Chương 1: Các khái niệm cơ bản, mô hình phản lực liên kết Chương 2: Thu gọn hệ lực, điều kiện cân bằng Chương 3: Các bài toán đặc biệt Chương 4: Ma sát Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM Chương 5: Trọng tâm CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1. Các khái niệm cơ bản tĩnh học Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM NỘI DUNG 1.2. Các khái niệm cơ bản về lực, moment 1.4. Các mô hình liên kết và phản lực liên kết Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.1. Các định nghĩa của tĩnh học 1.3. Các tiên đề tĩnh học CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1. Các khái niệm cơ bản tĩnh học Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM Là loại vật rắn có hình dáng và thể tích không thay đổi dưới mọi tác động từ bên ngoài. 1.1. Các định nghĩa của tĩnh học Vật rắn tuyệt đối •Trạng thái cơ học của vật rắn tuyệt đối là quy luật chuyển động của vật rắn trong không gian theo thời gian. •Trạng thái cân bằng là một trạng thái cơ học đặc biệt của vật rắn sao cho mọi chất điểm thuộc vật đều có gia tốc bằng không. • Có hai dạng cân bằng của vật: o Tịnh tiến thẳng đều. o Vật đứng yên (có thêm tính chất vận tốc bằng 0). Trạng thái cân bằng CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1. Các khái niệm cơ bản tĩnh học Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM Lực là một đại lượng vector được dùng để đo lường sự tương tác cơ học giữa các vật chất với nhau. 1.2. Các khái niệm cơ bản về lực, moment Lực x y z CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1. Các khái niệm cơ bản tĩnh học Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM 1.2. Các khái niệm cơ bản về lực, moment Các đặc trưng của lực A a b A: Điểm đặt của lực F : Độ lớn (cường độ) của lực F Giá ab là phương của lực F, hướng của là chiều của lực tác dụng Ký hiệu của lực: CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1. Các khái niệm cơ bản tĩnh học Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM 1.2. Các khái niệm cơ bản về lực, moment Hệ lực Là một tập hợp nhiều lực đang tác động lên đối tượng khảo sát Ký hiệu hệ n lực: Hệ lực tương đương Hai hệ lực được gọi là tương đương với nhau về cơ học nếu hai hệ lực này cùng gây ra một kết quả cơ học trên một vật. Ký hiệu hệ 2 lực tương đương: ~ CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1. Các khái niệm cơ bản tĩnh học Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM 1.2. Các khái niệm cơ bản về lực, moment Hệ lực cân bằng Là loại hệ lực không làm thay đổi trạng thái cơ học của vật rắn khi vật chịu tác động của loại hệ lực này. Ký hiệu hệ lực cân bằng: CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1. Các khái niệm cơ bản tĩnh học Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM 1.2. Các khái niệm cơ bản về lực, moment Hợp lực Nếu một hệ nhiều lực tương đương với một hệ mới chỉ có duy nhất một lực, lực duy nhất đó được gọi là hợp lực của hệ nhiều lực. Ký hiệu hợp lực:  Vector hợp lực được xác định bằng vector tổng của các vector lực trong hệ. Tính chất của hợp lực:  Hình chiếu của một vector lực lên một trục là một giá trị đại số  Có những hệ lực luôn có hợp lực và cũng có những hệ lực không bao giờ có hợp lực.  Vector hợp lực của hệ lực chỉ nằm trên một đường tác dụng duy nhất trong không gian . CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com [...]... niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Quy đổi lực phân bố Tổng quát Ω Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Quy đổi lực phân bố Trường hợp lực phân bố đều Trường hợp lực phân bố tam giác Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng... người  là nội lực Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Phân loại hệ lực Cách 2 (dạng hình học của lực): Lực tập trung: Là loại lực chỉ tác dụng tại một điểm duy nhất trên vật Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM... A  B  A  B  Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.3 Các tiên đề tĩnh học Có 6 tiên đề tĩnh học Tiên đề 2: Tiên đề thêm bớt hai lực cân bằng Tác dụng của một hệ lực không thay đổi khi thêm hoặc bớt hai lực cân bằng B  A  Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa... Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Moment của lực đối với 1 tâm Xét moment của vector lực F đối với tâm O Chiều Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản... moment Định lý Điều kiện cần và đủ để lực F không có khả năng làm vật rắn quay quanh tâm O là: Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Moment của lực đối với 1 trục Xét moment của vector lực F làm vật có khuynh hướng quay quanh trục z Bộ môn Cơ Kỹ thuật... phẳng Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Ngẫu lực Ngẫu lực là một hệ hai lực thỏa đồng thời các điều kiện sau đây: Cùng phương, cùng độ lớn, ngược chiều và không cùng đường tác dụng Ký hiệu ngẫu lực: d Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng...CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Hợp lực Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Phân loại hệ lực Cách 1 (nội và ngoại lực): Ngoại lực: là những... Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Phân loại hệ lực Cách 2 (dạng hình học của lực): Lực phân bố: Là loại lực tác động cùng lúc lên nhiều điểm trên vật - Lực phân bố trên thể tích: Là loại lực phân bố mà quỹ tích các điểm tác dụng lên vật tạo thành một loại thể tích hình học Đơn vị: N/m3 Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM... kim đồng hồ và ngược lại Định lý: Hình chiếu vuông góc lên trục z của vector moment lực F đối với tâm O bằng moment của lực F đối với trục z Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách khoa Tp.HCM CunConFC.blogspot.com CunConFC.blogspot.com Chương 1 Các khái niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Moment của lực đối với 1 trục Định lý: Điều kiện cần và đủ để lực... niệm cơ bản tĩnh học 1.2 Các khái niệm cơ bản về lực, moment Phân loại hệ lực Cách 2 (dạng hình học của lực): Lực phân bố: Là loại lực tác động cùng lúc lên nhiều điểm trên vật - Lực phân bố trên đường: Là loại lực phân bố có các điểm tác động lên vật tạo thành một loại đường hình học trên vật (đường thẳng, đường tròn, ellipse, …) Đơn vị: N/m Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học Bách . BÀI GIẢNG Môn học: CƠ HỌC LÝ THUYẾT Nguyễn Thanh Nhã Bộ môn Cơ Kỹ Thuật – Khoa Khoa Học Ứng Dụng – 106B4 ĐT: 08.38660568. Tĩnh học là phần đầu của cơ học lý thuyết khảo sát sự cân bằng của vật thể chịu tác dụng của lực Bộ môn Cơ Kỹ thuật – Khoa Khoa học Ứng dụng – Đại học