VẬN ĐỘNG CƠ HỌC CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG pdf

16/09/08 16/09/08 1 1 Vận động Cơ học-2 Vận động Cơ học-2 CHƯƠNG I CHƯƠNG I VẬN ĐỘNG CƠ HỌC VẬN ĐỘNG CƠ HỌC CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG 1. 1. BÀI MỞ ĐẦU BÀI MỞ ĐẦU 2. 2. CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM 3. 3. CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN 4. 4. CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG 16/09/08 16/09/08 2 2 Vận động Cơ học-2 Vận động Cơ học-2 BÀI MỞ ĐẦU BÀI MỞ ĐẦU 1. 1. MỤC TIÊU MÔN HỌC MỤC TIÊU MÔN HỌC 2. 2. ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ 3. 3. CÔNG CỤ TOÁN HỌC CÔNG CỤ TOÁN HỌC 16/09/08 Vận động Cơ học-2 3 1. MỤC TIÊU MÔN HỌC 1. MỤC TIÊU MÔN HỌC • Trình bày được các định luật vật lý cơ bản chi phối quá trình vận động của tự nhiên • Hiểu và giải thích các quá trình vật lý cơ bản xảy ra trong cơ thể sống • Giải thích các nguyên lý họat động và ứng dụng các thiết bị vật lý dùng trong y học • Sử dụng được các thiết bị vật lý trong phân tích, xét nghiệm, chẩn đóan bệnh lý • Biết cách tiến hành thực nghiệm để kiểm tra, đo đạc, minh họa và xử lý các số liệu 16/09/08 Vận động Cơ học-2 4 2. ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ 2. ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Đối tượng của vật lý: (t/c, c/t, v/đ) các vật thể, trường, hiện tượng, quá trình… • Đại lượng vật lý đặc trưng cho thuộc tính (thông số) của đối tượng vật lý: khối lượng, nhiệt độ, điện tích, lực, vận tốc… • Đại lượng vô hướng có giá trị độ lớn: khối lượng, nhiệt độ, điện tích… • Đại lượng có hướng-vectơ có độ lớn, hướng, điểm đặt: lực, vận tốc… 16/09/08 Vận động Cơ học-2 5 2. ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ 2. ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ VECTƠ - ĐỊNH LUẬT VẬT LÝ VECTƠ - ĐỊNH LUẬT VẬT LÝ • Vectơ a trong hệ tọa độ xOy được xác định bởi các cặp tọa độ (a x ; a y ) • Khi thay hệ bằng x’O’y’  (a’ x ; a’ y ) • Các hệ thức giữa các vectơ (cộng, trừ, nhân…) không phụ thuộc vào hệ tọa độ  Các hệ thức vật lý (định luật) độc lập với hệ tọa độ  Ứng dụng: lựa chọn hệ tọa độ phù hợp để giải các bài tóan vật lý 16/09/08 Vận động Cơ học-2 6 ĐO LƯỜNG ĐO LƯỜNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Vật lý dựa trên đo lường các đại lượng và các biến đổi trong các đại lượng vật lý • Đơn vị (đ/v) là một số đo đại lượng được lấy chính xác bằng 1 • Chuẩn là một vật mốc để người ta so sánh tất cả các mẫu khác của đại lượng đó • Các chuẩn phải vừa khả dụng vừa bất biến và được thiết lập bằng thỏa thuận quốc tế • Đo một đại lượng vật lý là phép so sánh nó với đại lượng cùng loại được quy ước là đ/v 16/09/08 Vận động Cơ học-2 7 ĐO LƯỜNG ĐO LƯỜNG MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN CỦA SI MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN CỦA SI • Mét (m) là độ dài của đoạn đường mà ánh sáng đi được trong chân không trong thời gian 1/299792458 giây • Một giây (s) là thời gian để xảy ra 9192631770 dao động của ánh sáng do nguyên tử xêsi-133 phát ra • Kilôgam (kg) là khối lượng của 1 chuẩn gốc platin-iriđi được lưu trữ ở gần Pari 16/09/08 Vận động Cơ học-2 8 3. CÔNG CỤ TOÁN HỌC 3. CÔNG CỤ TOÁN HỌC • Giải tích Vectơ - Tọa độ vectơ - Cộng vectơ - Tích vô hướng - Tích vectơ • Đạo hàm và tích phân • Phương trình vi phân 16/09/08 16/09/08 9 9 Vận động Cơ học-2 Vận động Cơ học-2 BÀI 2 BÀI 2 CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM CHẤT ĐIỂM 1. 1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM 2. 2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 16/09/08 Vận động Cơ học-2 10 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Chuyển động của một vật là sự chuyển dời vị trí của vật đó so với các vật khác trong không gian và thời gian • Chất điểm là một vật có kích thước rất nhỏ so với những kích thước mà ta khảo sát • Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ tọa độ, mốc thời gian và đồng hồ • Vị trí một hạt đối với gốc hệ tọa độ Đêcac được xác định bởi vectơ vị trí: r = xi+yj+zk • Vectơ vận tốc bằng đạo hàm của vectơ vị trí đối với thời gian: v = dr/dt • Vectơ gia tốc bằng đạo hàm của vectơ vận tốc đối với thời gian: a = dv/dt = dr 2 /dt 2 = a t +a n [...]... phát động • Đòn bẩy II: điểm đặt lực cản nằm giữa điểm tựa và điểm đặt của lực phát động • Đòn bẩy III: điểm đặt của lực phát động nằm giữa điểm tựa và điểm đặt lực cản 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 28 BÀI 4 CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG 1 2 3 4 16/09/08 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT NĂNG LƯỢNG TÍNH ĐÀN HỒI CỦA CƠ NĂNG LƯỢNG CO CƠ Vận động Cơ học- 2 29 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT • Công A do lực F sinh ra trong chuyển dời s có trị số: A=... định • Công là một đại lượng đặc trưng cho quá trình trao đổi năng lượng giữa các vật • Độ biến thiên năng lượng của hệ bằng công mà hệ đã trao đổi với bên ngòai: W2 – W1 = A • Năng lượng không tự sinh ra mà cũng không tự mất đi, nó chỉ chuyển từ hệ này sang hệ khác hay từ dạng này sang dạng khác 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 31 NĂNG LƯỢNG-ĐỘNG NĂNG • Động năng là phần cơ năng tương ứng với sự chuyển động. .. điện yếu: lực điện từ và lực yếu - Lực mạnh: lực gắn proton và nơtron 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 19 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM CÁC ĐỊNH LÝ VỀ ĐỘNG LƯỢNG • Động lượng - định lý 1 - ĐN động lượng là vectơ K = mv, đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của vật - F = ma = mdv/dt = d(mv)/dt = dK/dt: “Lực tác động lên chất điểm bằng đạo hàm động lượng chất điểm đó theo thời gian” • Xung lượng - định lý 2 -... Khối lượng của 1 vật ở vận tốc v (lớn): m = m0(1-v2/c2)-1/2 - Động lượng ở tốc độ lớn: P = mv = m0(1-v2/c2)-1/2 v • Đ/l II Newton: F = d(m0 (1-v2/c2)-1/2v)/dt 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 21 BÀI 3 CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN 1 2 3 4 16/09/08 CHUYỂN ĐỘNG VẬT RẮN KHỐI TÂM CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMENT ĐỘNG LƯỢNG CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA CƠ THỂ Vận động Cơ học- 2... hướng tàu vũ trụ 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 27 ĐÒN BẨY VÀ CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA CƠ THỂ • Chuyển động quay của cơ thể hoạt động theo nguyên tắc đòn bẩy (hệ xương -cơ) • Điều kiện cân bằng của đòn bẩy là tổng moment lực cản và lực phát động bằng 0 • Lực phát động là lực cơ bắp, lực cản là trọng lượng phần cơ thể bị quay • Đòn bẩy I: điểm tựa nằm giữa điểm đặt lực cản và lực phát động • Đòn bẩy II: điểm đặt... Tần số: f =1/T = ω/2π 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 12 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM CHUYỂN ĐỘNG TƯƠNG ĐỐI • Chuyển động có tính tương đối phụ thuộc vào hệ quy chiếu (v và a phụ thuộc hệ qc) • Các hệ chuyển động với vận tốc không đổi đối với nhau gọi là các hệ quy chiếu quán tính • Ở vận tốc nhỏ đối với chuyển động cùng 1 chiều công thức cộng vận tốc: v = v’ + u • • Ở vận tốc lớn thì công thức trên thay bằng: • v... ĐN xung lượng của lực F: J = ∫Fdt (từ t1đến t2) -”Độ biến thiên động lượng của 1 chất điểm trong 1 khỏang thời gian nào đó có giá trị bằng xung lượng của lực tác dụng trong khỏang thời gian đó” 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 20 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM CÁC ĐỊNH LÝ VỀ ĐỘNG LƯỢNG • Định luật bảo toàn động lượng - Đối với hệ chất điểm F = d(Σmivi)/dt - Nếu hệ cô lập thì F = 0  Σmivi = const • Động lượng ở... vị công: J (jun) = 1N.m = 1kg.m2/s2 • Công suất là tốc độ thực hiện công: • N= dA/dt= (F,ds/dt)= (F,v) (F không đổi) • Đơn vị công suất: W (oat) = 1J/s • Vật rắn quay: dA= (F,ds)= Ftds= Ftr.dφ= Mdφ  N = dA/dt = Mdφ/dt = M.ω = (M,ω) 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 30 NĂNG LƯỢNG • Năng lượng là số đo gắn với 1 trạng thái (hay điều kiện) của 1 hay nhiều vật • Một vật ở trạng thái xác định thì có một năng lượng. .. bằng: an = v2/R 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 11 ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM CHUYỂN ĐỘNG THẲNG-CHUYỂN ĐỘNG TRÒN • Chuyển động thẳng thay đổi đều: an = 0, a = at= const • Chuyển động tròn: - Vận tốc góc: ω = dφ/dt, φ –góc quay - Gia tốc góc: β = dω/dt - Vận tốc dài: v = ω Λ R - an = v2/R = (ωR)2/R = ω2R - at = d(ωR)/dt = Rdω/dt = Rβ; at = β Λ R • Chuyển động tròn đều: ω = const, β = 0 - Vận tốc dài: v = Rω ; an=... mgh) • Thế năng đàn hồi: F(x) = -kx (đ/l Hooke) W(x) = -∫F(x)dx = 0 - ∫(-kx)dx = kx2/2 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 34 BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG • AMN = Wt(M) – Wt(N) = Wđ(M) – Wđ(N)  (Wđ + Wt)(M) = (Wđ + Wt)(N) = const • Cơ năng W = Wđ + Wt của chất điểm được bảo toàn khi nó chuyển động trong trường lực thế • Trong một hệ cô lập năng lượng có thể chuyển từ dạng này sang dạng khác nhưng tổng năng lượng của . 16/09/08 16/09/08 1 1 Vận động Cơ học- 2 Vận động Cơ học- 2 CHƯƠNG I CHƯƠNG I VẬN ĐỘNG CƠ HỌC VẬN ĐỘNG CƠ HỌC CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG 1. 1. BÀI MỞ ĐẦU BÀI MỞ ĐẦU 2. 2. CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT. ĐIỂM CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM 3. 3. CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN 4. 4. CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG CÔNG VÀ NĂNG LƯỢNG 16/09/08 16/09/08 2 2 Vận động Cơ học- 2 Vận động Cơ học- 2 BÀI. 2 CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM CHẤT ĐIỂM 1. 1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM 2. 2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 16/09/08 Vận động Cơ học- 2 10 ĐỘNG HỌC CHẤT