TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO - HỌC KỲ II

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG 1.. Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song: Điều kiện cân bằng:... TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂ

Trang 1

TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO - HỌC KỲ II

CHƯƠNG III: TĨNH HỌC VẬT RẮN

19 CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC TRỌNG TÂM

- Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì của vật không đổi

- Giá của lực: Là đường thẳng mang vectơ lực

1 Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực:

Muốn cho một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực phải cân bằng

- Hai lực trực đối là hai lực cùng giá, ngược chiều và có độ lớn bằng nhau

- Hai lực cân bằng: là hai lực trực đối cùng tác dụng vào một vật

- Tác dụng của một lực lên một vật rắn không thay đổi khi điểm đặt của lực đó dời chỗ trên giá củanó

3 Trọng tâm của vật rắn:

- Trọng tâm của vật rắn là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật

- Khi vật rắn dời chỗ thì trọng tâm của vật cũng dời chỗ như một điểm của vật

4 Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây:

Treo vật rắn ở đầu một sợi dây mềm khi cân bằng:

- Dây treo trùng với đường thẳng đứng đi qua trọng tâm G của vật

- Độ lớn lực căng T bằng độ lớn của trọng lượng P của vật

- Ứng dụng: Dùng dây dọi để xác định đường thẳng đứng, xác định trọng tâm của vật rắn phẳngmỏng

5 Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang:

Đặt vật rắn trên giá đỡ nằm ngang thì trọng lực P 

ép vật vào giá đỡ, vật tác dụng lên giá đỡ một lực,giá đỡ tác dụng phản lực  N

lên vật Khi vật cân bằng:

Mặt chân đế: Là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các điểm tiếp xúc.

Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế: Đường thẳng đứng qua trọng tâm của vật gặp mặt

chân đế

5 Các dạng cân bằng:

a Cân bằng bền: Vật tự trở về vị trí cân bằng khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng

b Cân bằng không bền: Vật không tự trở về vị trí cân bằng (càng dời xa vị trí cân bằng) khi ta làm

nó lệch khỏi vị trí cân bằng

c Cân bằng phiếm định: Vật cân bằng ở vị trí mới khi ta làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng.

20 CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG

1 Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy:

Hai lực đồng quy: Là hai lực tác dụng lên cùng một vật rắn, có giá cắt nhau tại một điểm

Để tổng hợp hai lực đồng quy ta làm như sau:

- Trượt hai lực trên giá của chúng cho tới khi điểm đặt của hai lực là I (điểm đồng quy)

- Áp dụng quy tắc hình bình hành, tìm hợp lực F  của hai lực cùng đặt lên điểm I

1 2

F = F + F   

Ghi chú:

- Nếu vẽ F 1, song song cùng chiều (không cùng giá với F ) và có độ lớn bằng F  thì F = F + F , 11, 2

không phải là hợp lực của F 1 và F 2

- Chỉ có thể tổng hợp hai lực không song song thành một lực duy nhất khi hai lực đó đồng quy (đồngphẳng)

2 Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song:

Điều kiện cân bằng:

Trang 2

Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là hợp lực của hai lựcbất kỳ cân bằng với lực thứ ba

F + F + F = 0   



Nói cách khác ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không

21 QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG

1 Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều:

a Quy tắc:

Hợp lực của hai lực F 1 và F 2 song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn, là một lực F  songsong, cùng chiều với hai lực có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó

F=F1+F2Giá của hợp lực F  nằm trong mặt phẳng của F  1

, F 2 và chia trong khoảng cách giữa hai lực nàythành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó

và cứ tiếp tục như thế cho đến lực cuối cùng F n

Hợp lực F  tìm được sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần, có độ lớn:

F=F1+F2+ +Fn

c Lí giải về trọng tâm vật rắn:

Chia vật rắn thành nhiều phần tử nhỏ, các trọng lực nhỏ tạo thành một hệ lực song song cùng chiềuđặt lên vật Hợp lực của chúng là trọng lực tác dụng lên vật có điểm đặt là trọng tâm của vật

d Phân tích một lực thành hai lực song song:

Phân tích một lực F  đã cho thành hai lực F 1 và F 2 song song với F  tức là tìm hai lực F 1 và F 2

song song và có hợp lực là F 

Có vô số cách phân tích một lực đã cho Khi có những yếu tố đã được xác định thì phải dựa vào đó

để chọn cách phân tích thích hợp

3 Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song:

Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực F 1, F 2, F 3 song song, đồng phẳng là hợplực của hai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba

F + F + F = 0   



4 Quy tắc hợp hai lực song song trái chiều:

Hợp lực của hai lực F 1 và F 2 song song trái chiều cùng tác dụng vào một vật rắn, là một lực F :

- Song song và cùng chiều với lực thành phần có độ lớn lớn hơn lực thành phần kia

- Có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực thành phần:

Trang 3

- Ngẫu lực là hệ hai lực F 1 và F 2 song song ngược chiều, có cùng độ lớn F, tác dụng lên một vật

- Ngẫu lực có tác dụng làm cho vật rắn quay theo một chiều nhất định

- Ngẫu lực không có hợp lực

- Momen của ngẫu lực đặc trưng cho tác dụng làm quay của ngẫu lực và bằng tích của độ lớn F củamột lực và khoảng cách d giữa hai giá của hai lực

M=F.dĐơn vị của mô men ngẫu lực là N.m

22 MOMEN CỦA LỰC ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH.

1 Nhận xét về tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay có định:

- Các lực có giá song song với trục quay hoặc cắt trục quay thì không có tác dụng làm quay vật

- Các lực có phương vuông góc với trục quay và có giá càng xa trục quay thì tác dụng làm quay vậtcàng mạnh

- Tác dụng làm quay của một lực lên vật rắn có trục quay cố định từ trạng thái đứng yên khôngnhững phụ thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc khoảng cách từ trục quay tới giá (cách tay đòn) củalực

2 Momen của lực đối với một trục quay:

Momen của lực:

Xét một lực F  nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay Oz Momen của lực F  đối với trụcquay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và được đo bằng tích độ lớn củalực và cánh tay đòn

M = F.dd(m): cánh tay đòn (tay đòn) là khoảng cách từ trục quay tới giá của lực

M(N.m): momen của lực

3 Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định (Quy tắc momen):

Muốn cho một vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng thì tổng momen của các lực có khuynh hướnglàm vật quay theo một chiều phải bằng tổng momen của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo chiềungược lại

Trang 4

-o0o -TÓM TẮT LÝ THUYẾT VẬT LÝ 10 NÂNG CAO - HỌC KỲ II

CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

23 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

Đặc điểm của vectơ động lượng:

- Điểm đặt: Tại trọng tâm của vật

- Hướng: Cùng hướng với vectơ vận tốc

- Độ lớn:

p = m.vĐơn vị của động lượng trong hệ SI: kg.m/s

b Động lượng của một hệ:

Động lượng của một hệ vật là tổng vectơ các động lượng của từng vật (coi như chất điểm) trong hệ

p p     p   p  

c Định luật bảo toàn động lượng

Vectơ tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn

25 CÔNG – CÔNG SUẤT

Trang 5

  thì A = 0, dù có lực tác dụng nhưng không có công thực hiện

c Đơn vị của công

Trong hệ SI, công được tính bằng Jun (J)

1 jun là công thực hiện bởi lực có độ lớn 1N khi điểm đặt của lực có độ dời 1m theo phương của lực

b Đơn vị:

Trong hệ SI, công suất được đo bằng Oát, kí hiệu W

1 oát là công suất của máy sinh công 1 Jun trong 1 giây

1J 1W

1s



Một số đơn vị khác:

1kW = 1000W = 103W1MW = 1000000W = 106W

Chú ý:

1kWh = 3,6.106J1HP (mã lực) = 736W

c Biểu thức khác của công suất

Ứng dụng: Đối với một động cơ lực kéo tỉ lệ nghịch với vận tốc dùng để chế tạo hộp số Hộp số

giúp thay đổi tốc độ quay của trục dẫn tới làm thay đổi được lực kéo của động cơ

Trang 6

- Động năng của một vật là đại lượng vô hướng và luôn luôn dương

- Vận tốc có tính tương đối, phụ thuộc vào hệ quy chiếu, nên động năng củng có tính tương đối, phụthuộc vào hệ quy chiếu

- Công thức (26.1) cũng đúng cho vật chuyển động tịnh tiến

- Nếu công của ngoại lực dương động năng tăng

- Nếu công của ngoại lực âm động năng giảm

27 THẾ NĂNG THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

1 Khái niệm thế năng

Thế năng là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất, hoặc phụ thuộc

độ biến dạng của vật so với trạng thái khi chưa biến dạng

z là độ cao của vật so với gốc thế năng (mức không của thế năng)

Đơn vị của thế năng: J

Chú ý: Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật.

b Công của trọng lực: Bằng hiệu thế năng của vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ giảm thế

1 Công của lực đàn hồi

Mọi vật biến dạng đàn hồi đếu có khả năng sinh công, tức là mang năng lượng Năng lượng nàyđược gọi là thế năng đàn hồi

Công của lực đàn hồi:

Trang 7

2 đh

Định luật: Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực , động năng có thể

chuyển thành thế năng và ngược lại, va tổng của chúng, tức cơ năng của vật được bảo toàn (không đổi theothời gian)

c Định luật bảo toàn cơ năng tổng quát

Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn

2 Biến thiên cơ năng Công của lực không phải là lực thế.

Khi ngoài lực thế vật còn chịu tác dụng của lực không phải là lực thế, cơ năng của vật không đượcbảo toàn và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật

A = W - W = ΔWW

30 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

1 Phân loại va chạm

- Đối với tất cả các va chạm , có thể vận dụng định luật bảo toàn động lượng

- Va chạm đàn hồi: sau va chạm hai vật trở lai hình dạng ban đầu và động năng toàn phần không thay đổi, hai vật tiệp tục chuyển động tách rời nhau với vận tốc riệng biệt

- Va cham mềm: sau va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc một phầnnăng lượng của hệ chuyển thành nội năng (toả nhiệt) và tổng động năng không được bảo toàn

Trang 8

- Hai quả cầu có khối lượng chếnh lệch

Giả sử m1 m2 và v1 0 ta có thể biến đổi gần đúng với 2

1

m0

- Định luật bảo toàn động lượng: mv = M + m V  

- Độ biến thiên động năng của hệ: đ M đ1

những khoảng thời gian như nhau

Định luật 3: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kỳ quay là giống nhau cho mọi

hành tinh quay quanh Mặt Trời

2 Vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ:

- Nếu ném xiên một vật, khi lên đến một độ cao nhất định, vật sẽ rơi trở lại mặt đất Vận tốc némcàng lớn tầm bay xa càng lớn vật sẽ rơi tới mặt đất cách chỗ ném càng xa

- Nếu vận tốc ném tăng đến một giá trị nào đó đủ lớn, vật sẽ không trở lại mặt đất mà sẽ quay quanhTrái Đất Khi đó lực hấp dẫn của Trái Đất chính là lực hướng tâm Vật trở thành một vệ tinh nhân tạo củaTrái Đất

- Giả sử vệ tinh chuyển động trên quỹ đạo tròn gần Trái Đất Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có:

vIII = 16,7km/s gọi là tốc độ vũ trụ cấp III

CHƯƠNG V: CƠ HỌC CHẤT LƯU

32 ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÍ PA- XCAN

1 Áp suất của chất lỏng.

Trang 9

Chất lỏng có đặc tính là nén lên các vật nằm trong nó Áp lực chất lỏng nén lên vật có phương vuônggóc với bề mặt của vật

Áp suất có giá trị bằng áp lực trên một đơn vị diện tích Áp suất trung bình của chất lỏng ở độ sâunơi đặt dụng cụ là

F

p = S

Kết luận:

- Tại mọi điểm của chất lỏng, áp suất theo mọi phương là như nhau

- Áp suất ở độ sâu khác nhau thì khác nhau

Đơn vị của áp suất trong hệ SI là Pa (hay N/m2)

1Pa = 1N/m2Ngoài ra còn có các đơn vị khác như

1atm = 1,013.105 Pa1torr = 1mmHg = 133,3 Pa1atm = 760mmHg

2 Sự thay đổi theo độ sâu Áp suất thủy tĩnh.

Xét một chất lỏng ở trạng thái cân bằng tĩnh trong một bình chứa:

- Trên cùng một mặt nằm ngang trong lòng chất lỏng áp suất là như nhau tại mọi điểm

- Áp suất thủy tĩnh (áp suất tĩnh) của chất lỏng ở độ sâu h

p = pa + ghTrong đó:

p là áp suất thủy tĩnh hay áp suất tĩnh của chất lỏng

h là độ sâu so với mặt thoáng

F ΔWp = S

Theo nguyên lts Pascal áp suất tác dụng lên tiết diện S2 ở nhánh phải cũng tăng lên một lượng ΔWp vàtạo lên một lực F2 bằng:

Trang 10

Lực nâng được nhân lên 2

1

S

S thì độ dời lại chia cho

2 1

S

S , do đó công được bảo toàn.

33 SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ

ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI

1 Chuyển động của chất lỏng lí tưởng

- Chuyển động của chất lỏng chia làm hai loại:

▪ Chảy ổn định (hay chảy thành dòng)

▪ Chảy không ổn định (chảy cuộn xoáy)

- Chất lỏng lý tưởng: là chất lỏng chảy thành dòng và không nén được

- Ống dòng là một phần của chất lỏng chuyển động có mặt biên tạo bởi các đường dòng

- Trong ống dòng, vận tốc chảy càng lớn thì các đường dòng càng xít nhau

3 Hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng Lưu lượng chất lỏng

a Hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng: Trong một ống dòng, tốc độ của chất lỏng

tỉ lệ nghịch với tiết diện của ống

v  S (33.1)

v1, v2 là vận tốc chất lỏng trong ống dòng tiết diện S1, S2

b Lưu lượng của chất lỏng.

Từ (33.1) ta có:

v1.S1 = v2.S2 = A (33.2)

- Đại lượng A có giá trị như nhau ở mọi điểm trong một ống dòng được gọi là lưu lượng chất lỏng

- Khi chảy ổn định, lưu lượng chất lỏng trong một ống dòng là không đổi

- Đơn vị của lưu lượng trong hệ SI : m3/s

4 Định luật Bec-nu-li cho ống dòng nằm ngang.

Đặt một ống hình trụ hở hai đầu, sao cho miệng ống song song với dòng chảy Áp suất tĩnh tỉ lệ với

độ cao của cột chất lỏng trong ống

p = gh1

Trang 11

b Đo áp suất toàn phần:

Dùng một ống hình trụ hở hai đầu, một đầu được uốn vuông góc Đặt ống sao cho miệng ống vuônggóc với dòng chảy Áp suất toàn phần tỉ lệ với độ cao của cột chất lỏng trong ống

p = gh2

2 Đo vận tốc chất lỏng Ống Ven-tu-ri.

- Đo vận tốc chất lỏng: Dựa trên nguyên tắc đo áp suất tĩnh

- Ống Ven-tu-ri: Dùng để đo vận tốc chất lỏng trong ống

Ống Ven-tu-ri được đặt nằm ngang, gồm một phần có diện tích S và một phần có diện tích s nhỏhơn Một áp kế hình chữ U có hai đầu nối với hai phần ống đó, cho ta biết hiệu áp suất tĩnh  p giữa hai tiếtdiện Vận tốc v tại tiết diện S:

p : hiệu áp suất tĩnh giữa hai tiết diện S và s

3 Đo vận tốc của máy bay nhờ ống pi-tô.

Dụng cụ để đo vận tốc của máy bay là ống Pi-tô, được gắn vào dưới cánh máy bay dòng không khíbao quanh ống Vận tốc chảy vuông góc với tiết diện S của một nhánh ống chữ U Nhánh kia thông ra mộtbuồng có các lỗ nhỏ ở thành bên để cho áp suất của buồng bằng áp suất tĩnh của dòng không khí bên ngoài

Độ chênh của hai mức chất lỏng trong ống chữ U cho phép ta tính được vận tốc của máy bay

KK

2ρv.gΔWh

v =

ρv

4 Một vài ứng dụng khác của định luật Bec-nu-li:

a Lực nâng máy bay:

Ở phía trên các đường dòng xít vào nhau hơn so với ở phía dưới cánh Vận tốc dòng không khí ởphía trên lớn hơn vận tốc ở phía dưới cánh Áp suất thuỷ tĩnh ở phía trên nhỏ hơn áp suất thuỷ tĩnh ở phíadưới tạo nên lực nâng của máy bay

b Bộ chế hoà khí:

Bộ chế hoà khí là một bộ phận trong động cơ đột trong dùng để cung cấp hỗn hợp nhiên liệu không khí

Trong buồng phao A, xăng được giữ ở mức ngang với miệng vòi phun G nhờ hoạt động của phao

P Ống hút không khí có một đoạn thắt lại tại B Ở đó áp suất giảm xuống, xăng bị hút lên và phân tán thànhcác hạt nhỏ trộn lẫn với không khí tạo thành hỗn hợp đi vào xilanh

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	502 KB