Bài giảng vật lý đại cương đại học bách khoa hà nội
Trang 1Bμi giảng Vật lý đại cương
Tác giả: PGS TS Đỗ Ngọc Uấn
Viện Vật lý kỹ thuậtTrường ĐH Bách khoa Hμ nội
Trang 2Tμi liệu tham khaỏ:
1 Physics Classical and modern
Frederick J Keller, W Edward Gettys, Malcolm J Skove
McGraw-Hill, Inc International Edition 1993
2 R P Feymann
Lectures on introductory Physics
3 I V Savelyev
Physics A general course, Mir Publishers 1981
4 Vật lý đại cương các nguyên lý vμ ứng dụng,
tập I, II, III Do Trần ngọc Hợi chủ biên
Trang 3C¸c trang Web cã liªn quan:
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/ http://nsdl.exploratorium.edu/
Trang 4• Tμi liệu học : Vật lý đại cương: Dùng cho khốicác trường ĐH kỹ thuật công nghiệp (LT&BT)
Tập I : Cơ, nhiệt học Tập II: Điện, Từ, Dao
động & sóng Tập III: Quang, Lượng tử, VL
Trang 5Hoμn chỉnh bμi nμy mới được lμm tiếp bμi sauCuối cùng phải bảo vệ TN
Nếu SV không qua được TN, không được dựthi
• Thi: 15 câu trắc nghiệm (máy tính chấm) + 2 câu tự luận, rọc phách (thầy ngẫu nhiên chấm)
Mỗi người 1 đề Điểm thi hs 0,7
• Điểm quá trình hệ số 0,3
• Thí nghiệm: Đọc tμi liệu TN trước, kiểm tra
xong mới được vμo phòng TN, Sau khi đo được
số liệu phải trình thầy vμ được thầy chấp nhận
• Lμm đợt 1: Từ tuần ẫ
• Tμi liệu: Liên hệ BM VLDC tầng 2 nhμ D3
Trang 61 Đối tượng vμ phương pháp vật lý học
• Nghiên cứu các dạng vận động của thế giới
vật chất, thế giới tự nhiên
• Ăng-ghen: vận động bao gồm mọi biến đổi
xảy ra trong vũ trụ từ dịch chuyển đơn giản đếntư duy
• Vật lý học lμ môn khoa học tự nhiên nghiêncứu các dạng vận động tổng quát nhất của thếgiới vật chất: những đặc trưng tổng quát, các
quy luật tổng quát về cấu tạo vμ vận động củavật chất
Trang 7CÊu t¹o vËt chÊt:
Vi m«: ph©n tö, nguyªn tö ~ 10-10m
§iÖn tö me=9,1.10-31kg, -e=-1,6.10-19C
Trang 84 Giải thích bằng giả thuyết.
5 Hệ thống các giả thuyết ->Thuyết vật lý
6 ứng dụng vμo thực tiễn
==> Phương pháp qui nạp
Phương pháp diễn dịch: các tiên đề ->mô
hình->định lý, lý thuyết-> So sánh với kết
quả thực nghiệm
Trang 11Mục đích học Vật lý:
- Kiến thức cơ bản cho SV để học các môn khác
- T− duy, suy luận khoa học
- Xây dựng thế giới quan khoa học
x
y
z
θ ϕ
0
i
rk
r j r
r i
r
r x r y r z r
2 z
2 y
2
x r r r
Trang 12Các phép tính đại l−ợng véc tơ: Hoμn toμnnh− trong giải tích véc tơ vμ đại số
+
= +
Trang 13Tích có hướng
b
x
r r
c - ) c a (
b )
c
b x x(
r r r
r r
r r
α
Các phép đạo hμm, vi phân, tích phân đối với
các đại lượng biến thiên
) t ( ϕ
= ϕ
Đại lượng vô hướng biến thiên theo thời
gian:
t
lim t
) t (
Qui tắc tam diện thuận
Trang 14Đại l−ợng véc tơ biến thiên theo thời gian
) t ( F
dt
F
d )
t ( '
k dt
dF j
dt
dF i
dt
dF dt
F
+ +
=
Đơn vị, thứ nguyên của các đại l−ợng vật
lý : Qui định 1 đại l−ợng cùng loại lμm đơn
vị đo: Hệ SI (system international)
Trang 15L−îng chÊt mol mol
§¬n vÞ phô : Gãc ph¼ng α rad
Gãc khèi Ω steradian(sr)
Trang 16Thứ nguyên: Qui luật nêu lên sự phụ thuộc
đơn vị đo đại l−ợng đó vμo các đơn vị cơ
bản
s q
k p
z i
m l
mol T
Z I
t M
kg N
a m
N=L1 M1t-2.( )0
lực
Trang 17phép đo trực tiếp các đại l−ợng
liên quan trong các hμm với đại
l−ợng cần đo
Trang 18Kết quả đo bao giờ cũng có sai số :
Sai số hệ thống : Luôn sai về một phía > chỉnh dụng cụ đo
Sai số ngẫu nhiên: Mỗi lần đo sai số
khác nhau > đo nhiều lần
Sai số dụng cụ : Độ chính xác của dụng
cụ giới hạn
Sai số thô đại: Do người đo > Nhiều người đo, loại các giá trị quá lệch
Trang 194.1.Cách xác định sai số của phép đo trực tiếp
a1 ,a2, a3, an lμ các giá trị đo trong n lần
= Δ
+
1 i
i n
1 i
i n
1 i
n
1 a
a n
1 a
n
1 a
aa
0
an
1 n
1 i
i n
i
a n
1 a
a
Trang 20Sai số tuyệt đối của mỗi lần đo: Δ ai = | a ư ai |
i
a n
1
a a
a
| a a
Δ lμ sai số dụng cụ.
Sai số tương đối của phép đo : %
a
a
Δ
= δ
Trang 21Ví dụ: Đo đường kính trụLần đo D(mm) ΔDi(mm)
0 D
48 , 21
D = Δ =
Trung bình
mm 1
, 0
Ddc =
Δ
Sai số dụng cụ của thước
Sai số tuyệt đối của phép đo :
ΔD= 0,064+0,1=0,164mm ≈ 0,16mm
Trang 22mm )
16 ,
0 48
, 21 (
D D
000745
,
048
,21
16,
0
%D
Trang 23Giá trị trung bình của của đại l−ợng cần
đo phải viết qui tròn đến chữ số có nghĩa cùng bậc thập phân với chữ số có nghĩa cuối cùng của giá trị sai số đã qui tròn
0,00745 ==> 0,0075 = 0,75%.
vμ 0,0005 < 0,00745/10
mm )
16 ,
0 48
, 21 (
D D
Trang 24Đối với các điện trở mẫu vμ điện dung mẫu:
Δadc= δ a
Cách xác định sai số của dụng cụ đo điện:
a lμ giá trị đo đ−ợc trên dụng cụ , δ- cấp
chính xác của thang đo lớn nhất đang đ−ợc
sử dụng.
Δadc= δ amax
Trang 25Hộp điện trở mẫu 0ữ9999,9Ω
có δ=0,2 đối với thang 1000 Ω;
Giá trị đo đ−ợc a=820,0 Ω
Trang 26n-phụ thuộc vμo thang đo vμ dụng cụ do nhμ sản xuất qui định.
Đồng hồ 2000digit DT890 có δ=0,5; n=1 cho dòng 1 chiều; Umax=19.99V;
Trang 274.2 Cách xác định sai số của phép đo gián tiếp: F=F(x,y,z)
F- đại l−ợng đo gián tiếp; x,y,z- đo trực
tiếp
dz z
F dy
y
F dx
x
F dF
∂
∂ +
∂
∂ +
F
| y
| y
F
| x
| x
Δ
∂
∂ +
Δ
∂
∂
= Δ
z z
F y
y
F x
Δ
∂
∂ +
Δ
∂
∂
= Δ
⇒
Trang 28Cách xác định sai số tương đối của phép
đo gián tiếp: F=F(x,y,z)
, y , x ,
Trang 29Ví dụ: ln F ln x ln( x y )
y x
y )
y x
( x
x y
F
F
+
Δ +
dy )
y x
( x
ydx y
x
) y x
(
d x
dx F
dF
+
ư +
= +
+
ư
=
Sai số của các đại lượng cho trước lấy
bằng 1 đơn vị của số có nghĩa cuối cùng.
Sai số của các hằng số π, g lấy đến nhỏ hơn 1/10 sai số tương đối của F
Trang 304.3 Biểu diễn kết quả bằng đồ thị: y=f(x)
dU R
dR = −
I
I U
U R
R = Δ + Δ
Δ
→ lnR=lnU-lnI
Trang 31Đ−a đồ thị về dạng tuyến tính: y= ax+b
Phụ thuộc giữa nhiệt dung của kim loại vμo nhiệt độ ở nhiệt độ thấp:
C/T
T2α
γ
CKL=αT+ γT3
Trang 32• Bốn bước chiến lược khi giải bμi tập:
1 Không tìm ngay cách tính đáp số cuối cùng Hãy chú ý đến điều kiện đầu bμi
2 Hãy nghĩ đến các công thức áp dụng vμ điềukiện của nó
3 Quan sát kĩ hình vẽ, từng phần hình vẽ
4 Hãy chắc chắn khi áp dụng các công thức
• Công cụ giải bμi tập:
1 Vẽ vμ suy nghĩ cẩn thận về lực, chọn trục toạ
độ, nghĩ đến các góc
2 Kiểm tra lại: véc tơ hay thμnh phần, Các yếu
tố góc: Sin hay Cos, âm hay dương
Trang 34A = r r
cosα > 0 Lực phát độngcosα < 0 Lực cản
dA = r r
s d F
A
D C
Trang 35A lim
Fdt
s
dF
P = r r = r r C«ng suÊt b»ng tÝch v« h−íngcña lùc t¸c dông víi vÐc t¬ vËn
tèc cña chuyÓn dêi
v F
P = r r
Trang 362 Năng l−ợng
Một vật ở trạng thái xác định có năng l−ợngxác định
Trang 37A>0 hệ nhận công; A<0 hệ sinh công
Nếu A=0, năng l−ợng hệ không đổi: W2 = W1 = const
ĐL bảo toμn năng l−ợng: Năng l−ợng của hệ côlập đ−ợc bảo toμn
Công lμ hμm của quá trình; Hệ sinh công năngl−ợng giảm -> không thể sinh công mãi mãi mμkhông nhận năng l−ợng từ bên ngoμi
Trang 38) 1 (
s d F
m F
r r
) 1 (
s d
dt
mv )
2
v
m (
d v
d v m A
2 1
2 2
) 2 (
) 1 (
2 )
2 (
) 1 (
2 ,
Trang 39Độ biến thiên động năng của chất điểm trong
quãng đường nμo đó có giá trị bằng công của
ngoại lựctác dụng lên chất điểm trong quãng
mv2 + ω2
=
Wđ
Trang 40Thay v1’=v2+v2’-v1 có
2
' v
m 2
' v
m 2
v
m 2
v
m1 12 2 22 1 12 2 22
+
= +
' v m
v m
v
m1 1 + 2 2 = 1 1 + 2 2
Va chạm đμn hồi Định luật bảo toμn động năng:
Trang 412 1
2 2
1 2
1
' 1
m m
v m
2 v
) m
m
( v
1 1
2 1
2
' 2
m m
v m
2 v
) m m
( v
1 1
m m
v m
v
m v
+ +
=
Trang 42v ) m m
( 2
v
m 2
v
m
| W
|
2 2
1
2 2 2
2 1
2 1
2
1
) m m
( 2
Trang 435 Trường lực thế
Trường lực: Tại mọi vị trí trong trường lực
chất điểm đều bị lực tác dụng
) z , y , x ( F )
r ( F
d r
N M
Nếu công AMN không phụ thuộc vμo dạng đường
đi mμ chỉ phụ thuộc vμo điểm đầu vμ điểm cuốithì Fr( r r ) lμ lực của trường lực thế
5.1 Định nghĩa trường lực thế
∫ F r d r s = 0
Trang 44zMg
m
Pr = rs
d P A
MN MN
z ( mg mgdz
z
z MN
C«ng cña lùc hÊp dÉn chØ phô thuéc vμo ®iÓm
®Çu vμ ®iÓm cuèi cña chuyÓn dêi
∫ P r d r s = 0
z
Trang 456 Thế năng
Định nghĩa: Thế năng của chất điểm trong
trường lực thế lμ một hμm Wt phụ thuộc vμo vịtrí của chất điểm sao cho AMN=Wt(M)- Wt(N)Thế năng được định nghĩa sai khác một hằng sốcộng: Wt(z) = mgz + C
Tính chất: Thế năng được định nghĩa sai khácmột hằng số cộng, nhưng hiệu thế năng giữa 2
Trang 467.Định luật bảo toμn cơ năng trong trường lực thế7.1.Cơ năng: Chất điểm chuyển động trong
năng của nó được bảo toμn
Trong trọng trường đều (gần mặt đất):
W=Wđ +mgh = const
Trang 477.3 Sơ đồ thế năng Wt = Wt(x,y,z)
W= mv2/2 + Wt = const
Wt(x) ≤ WThế năng của chất điểmkhông thể v−ợt quá cơnăng của nó
Trang 48Ch−¬ng V
Tr−êng hÊp dÉn
Trang 491 Định luật Niutơn về lực hấp dẫn vũ trụ
' F
F = G = 6,67.10-11Nm2/kg2
Hằng số hấp dẫn vũ trụ
m = m’=60kg, r=0,1m => F= 2,4.10-5N
• áp dụng cho 2 chất điểm
• áp dụng cho 2 hai quả cầu đồng chất
2 chất điểm có khối lượng m, m’ hút nhau
những lực F vμ F’ có cùng phương lμ đường
thẳng nối 2 chất điểm, cùng độ lớn tỷ lệ với m
vμ m’ tỷ lệ nghịch r2
Trang 50Mm G
(
M G
g =
2
h R
R (
h 2 1
(
g )
R
h 1
(
1 g
Trang 51Tính khối l−ợng của các thiên thể
Khối l−ợng của quả đất:
2
0
R
M G
g =
kg 10
.
6 10
67 , 6
) 10 37 , 6 ( 8 , 9 G
R
g
2 6
'
MM G
' R
v M F
2
v '
R '
2
v = π
kg 10
.
2 G
'
R )
T
2 ( '
Trang 522 Trường hấp dẫn
2.1 Khái niệm về trường hấp dẫn:
Xung quanh một vật có khối lượng
tồn tại trường hấp dẫn
Bất cứ vật nμo có khối lượng trong
trường hấp dẫn đều chịu tác dụng của
Trang 532.3 TÝnh chÊt tr−êng hÊp dÉn:
r '
r s
d r
α
dr cos
.
PQ α =
dr r
Mm G
A
) r
Mm G
(
) r
Mm G
(
A
B A
DÊu - thÓ hiÖn t−¬ng t¸c hót
AAB chØ phô thuécvμo ®iÓm ®Çu vμ
®iÓm cuèi cñachuyÓn dêi
=>Tr−êng lùc thÕ
F r
M, O
Trang 54) r
Mm G
Mm G
( 2
mv W
2
=
− +
r tăng => thế năng tăng, động năng giảm
Trang 554 Chuyển động trong trường hấp dẫn của trái đất
v < v1:Vật rơi trở lại mặt đất
v = v1:Vật bay theo quĩ đạo tròn quanh trái đất
v > v2:Vật bay khỏi trường hấp dẫn của trái đất
v1 <v < v2:Vật bay theo quĩ đạo Ellip quanh
trái đất
v <v1
Trang 56Vận tốc vũ trụ cấp I
Gia tốc li tâm = gia tốc trọng trường
Coi quĩ đạo gần mặt đất
0
2 1
( 2
mv )
R
Mm G
( 2
∞
ư +
Mm G
( 2
mv22
>
ư + v2 ≥ 2 Rg0 = 11 , 2 km / s
Trang 58Cïng tÇn sè, Ph−¬ng vu«ng gãc
) (
sin )
cos(
a a
xy 2
a
y a
x
1 2
2 1
2 2
1
2 2
= ϕ
− ϕ
− +
Trang 599 Tổng hợp hai dao động vuông góc (Xem BT 1.1)
Cùng tần số ω:
x=a1cos(ωt+ϕ1)y=a2cos(ωt+ϕ2)
) (
sin )
cos(
a a
xy 2
a
y a
x
1 2
2 1
2 2
1
2 2
= ϕ
ư ϕ
ư +
Sự hình thμnh sóng cơ trong môi trường
chất
6 Các đặc trưng của sóng
Trang 60• Vị trí cân bằng Điều kiện
hệ dao động:
Trang 612 0
2
=ω
) t
1.3 Khảo sát dao động điều hoμ
• Biên độ dao động: A=|x|max
v = = − ω0 ω0 + ϕ
Trang 62x )
t cos(
A dt
+ ω
2 T
( sin
mA 2
1
0
2 2
0
=
Trang 63C«ng do lùc ®μn håi:
2
kx kxdx
Fdx A
2 x
0
t − = −
)t
(cos
kA2
12
)] t
( cos )
t (
[sin
kA 2
1 W
W
Wtg = d + t = 2 2 ω0 + ϕ + 2 ω0 + ϕ
const
mA 2
1 kA
1
0 = ω
Trang 641.5 Con l¾c vËt lý P r = F r// + F r⊥
θ
≈ θ
=
⊥ | Mg sin Mg F
| r
Ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n cña vËtr¾n quay quanh trôc O
θd
g M
0 I
Mgd dt
d
2
2
= θ +
θ
I
Mgd
0 = ω
mgl
2
ω
Trang 65dxm
rdt
+
2 0
dx2
dt
x
0 2
2
=ω
+β
+)
t cos(
e A
x = 0 − βt ω + ϕ
2
2
0 − β ω
β
− ω
π
= ω
π
=
Trang 662.2 Khảo sát dao động tắt dần
Biên độ dao động theo thời gian A = A 0 e−βt
t 0
ln )
T t ( e
0 A
t e
0
A ln
) T t
( A
) t (
A
+ β
−
β
−
= +
= δ
δ= βTNhận xét:
Trang 673 Dao động cơ cưỡng bức
Dao động dưới tác động ngoại lực tuần hoμn (bù năng lượng thắng lực cản) -> Hệ dao độngvới tần số cưỡng bức
3.1 Phương trình dao động cơ cưỡng bức
Lực đμn hồi: Fdh =-kx, Lực cản: FC=-rv, Lực cưỡng bức: FCB=HcosΩt
t
cosm
Hx
m
kdt
dxm
rdt
rt
cosm
Hx
dt
dx2
dt
x
0 2
2
Ω
=ω
+β
+
Trang 68Phương trình không thuần nhất có nghiệm:
x = xtd + xcb Sau thời gian dao động tắt dần bị tắt, chỉ cònlại dao động cưỡng bức:
2 2
2
2 0
2
4 )
( m
H A
Ω β
+ ω
ư Ω
=
2 0 2
2 tg
ω
ư Ω
Trang 692 0
ch = ω − 2 β Ω
TÇn sè céng h−ëng: Ω = Ωch x¶y ra céng
h−ëng -> A = Amax
2 2
0
max
m 2
H A
β
− ω
β=0,05ω0
• β cμng nhá h¬n ω0céng h−ëng cμng nhän
Trang 701
a r a r
ωt+ϕ22
a r
2 /
1 2
1 2
1
2 2
2
a [
Trang 712 2
1 1
2 2
1 1
cos a
cos a
sin a
sin
a tg
ϕ +
ϕ
ϕ +
ϕ
= ϕ
y Tần số ω1 ≈ ω2 , ϕ1 = ϕ2 = ϕ, a1 =a2 =a0:
x1=a0cos(ω1t+ϕ) x2=a0cos(ω2t+ϕ)
)] (
t ) cos[(
a 2 a
2
a 2 = 20 + 02 ω1 − ω2 + ϕ − ϕ
]) t ) cos[(
1 ( a
2
a 2 = 20 + ω1 − ω2
2
t )
( cos
a 4
a 2 20 2 ω1 − ω2
=
| 2
t )
( cos a
ω
− ω
π
=
Chu kì biên độ lớn
] 2
t )
( cos[
a
Trang 723 Phách
| 2
t )
( cos a
t )
( cos[
a
x = ω1 + ω2 + ϕ
t
Phách lμ hiện t−ợng tổng hợp hai dao động
điều hoμ thμnh dao động biến đổi không điều
hoμ có tần số rất thấp bằng hiệu tần số của 2
dao động thμnh phần
ứng dụng trong kĩ thuật vô tuyến
Trang 73 Tổng hợp hai dao động vuông góc (Xem BT 1.1)
Cùng tần số ω:
x=a1cos(ωt+ϕ1)y=a2cos(ωt+ϕ2)
) (
sin )
cos(
a a
xy 2
a
y a
x
1 2
2 1
2 2
1
2 2
= ϕ
− ϕ
− +
x ϕ2 -ϕ1=2kπ
Quĩ đạo Ellip
0 a
y a
x
2 1
a2
-a2 y ϕ2 -ϕ1=(2k+1)π
Trang 74z ϕ2 -ϕ1=(2k+1)π/2
1 a
y a
x
2 2
y
x
a1-a1
a2
-a2
y
xa-a
Quĩ đạo tuỳ
1 1
2
T
T hay ω
T
2
1 =
Trang 75Sóng cơ
(Tự đọc) 1.1 Sự hình thμnh sóng cơ trong
môi trường chất
1 Các khái niệm mở đầu
Những dao động cơ lan truyền trong môi
trường đμn hồi gọi lμ sóng cơ hay sóng đμn hồi
Trang 76• Các điểm dao động
cùng pha: Mặt sóng
• Ranh giới giữa 2 phần
môi trường sóng truyền
qua vμ chưa qua: Mặt
Trang 77• Chu kì T vμ tần số ν lμ chu kì vμ tần số của
phần tử dao động trong môi trường
• Bước sóng:λ lμ quãng đường truyền
sóng trong thời gian 1 chu kì T
cos(
A)
t(
(cos[
A)
't(
Trang 78Coi ϕ=0, hμm sãng t¹i ®iÓm y bÊt k× c¸ch O:
)v
yt
(cos
cos(
=
) y
2 t (
iAe
π
− ω
r
VÐc t¬ sãngr
rO
i
0e )
t , r
i
0e )
t , r
Trang 79Nguån sãng lμ nguån ®iÓm, mÆt sãng lμ mÆt cÇu
• Sãng cÇu
• Sãng ph¼ng:
• C¸c tia sãng song song víi
nhau, mÆt sãng lμ mÆt ph¼ng
Trang 80π
− ω ω
( sin
VA 2
1 2 2 2
λ
π
− ω ω
dx (
1 2
sin(
v
A dy
dx
λ
π
− ω
( sin
VA 2
Trang 81y
2 t
( sin VA
λ
π
ư ω ω
ρδ
= δ
• Mật độ năng lượng: trong đơn vị thể tích
)
y
2 t
( sin
A V
λ
π
ư ω ω
ρ
= δ
δ
= ϖ
• Mật độ năng lượng
trung bình của sóng
2 2
tb A
2
= ϖ
• Năng thông sóng, véc tơ Umốp-Poynting
Năng thông sóng P qua một mặt nμo đó trong
môi trường lμ đại lượng về trị số bằng năng
lượng sóng gửi qua mặt đó trong 1 đv thời gian: P=ϖSv
Trang 82• Giá trị trung bình
2
1 Sv
P = ϖtb = ρ 2ω2
• Mật độ năng thông sóng trung bình: gửi qua một đv diện tích
v v
A 2
1 S
P
tb
2
2ω = ϖ ρ
=
= Φ
véc tơ Umốp-Poynting Φ r = ϖtbv r
Trang 84Động học : N/C các đặc trưng của chuyển
động vμ những chuyển động khác nhau (không tính đến lực tác dụng)
Động lực học: N/C mối quan hệ giữa
chuyển động với tương tác giữa các vật (
có tính đến lực tác dụng)
Tĩnh học lμ một phần của Động lực học
N/C trạng thái cân bằng của các vật
Trang 851 Những khái niệm mở đầu
1.1 Chuyển động vμ hệ qui chiếu:
Thay đổi vị trí so với vật khác
Vật coi lμ đứng yên lμm mốc gọi lμ
hệ qui chiếu
x
z
y 0
1.2 Chất điểm: Vật nhỏ so với khoảng cách
nghiên cứu -> Khối l−ợng vật tập trung ở khối
) t ( r
r r
r =
z
y x
Trang 861.4 Quĩ đạo: Đường tạo bởi tập hợp các vị trí của chất điểm trong không gian
F/t quĩ đạo:Khử tham số t trong f/t cđ:
z
y x
Vị trí chất điểm xác định bởi cung AM=s Quãng đường s lμ hμm của thời gian s=s(t)
M
A
Ví dụ : F/t chuyển động:
x=a.cos(ωt+ϕ) y=a.sin(ωt+ϕ) F/t quĩ đạo:
x2+y2=a2 1.5 Hoμnh độ cong :
Trang 87VËn tèc tøc thêi:
dt
ds t
s lim
dt
s
d t
s lim
v
0 t
sM
t¹i thêi ®iÓm t’= t+Δt ->
Trang 882.2 Véc tơ vận tốc trong hệ toạ độ đề các:
Đạo hμm vectơ toạ
độ theo thời gian
r
OM = r OM' = rr' = rr + drr
r d '
dt
dy v
dt
dx v
z y x
M M’
r
r
' r r
O
2 2
2
) dt
dz (
) dt
dy (
) dt
dx
=
Trang 893 Gia tèc
T¹i M’: t’= t+Δt , v r '
v '
v
v r = r − r Δ
v lim
z
2
2 y
y
2
2 x
x
dt
z d dt
dv a
dt
y d dt
dv a
dt
x d dt
dv a
2 2
2
2 2
2 2
2 z
2 y
2 x
) dt
z
d (
) dt
y
d (
) dt
x
d (
a a
a a
+ +
=
+ +
=
3.1 §Þnh nghÜa vμ biÓu thøc cña vÐc t¬ gia tèc:
v r
T¹i M: t ,
Trang 91dvt
vlim
at t' t =
Δ
Δ
- Có phương tiếp tuyến với quĩ đạo
- Cho thấy sự thay đổi giá trị của vận tốc
0 dt
dv <
0 dt
Trang 92ắ Gia tốc pháp tuyến
- Mức độ thay đổi phương của vận tốc
- Có phương trùng pháp tuyến của quỹ đạo
- Hướng về phía lõm của quỹ đạo
- Có giá trị
R
v a
2
n =
M
Trang 93a r = r + r
2
2 2
2 n
2
R
v (
) dt
dv (
a a
Kết luận
• an=0 -> chuyển động thẳng
• at=0 -> chuyển động cong đều
• a=0 -> chuyển động thẳng đều
R
1
độ cong của quĩ
đạo
... học : N/C đặc trưng chuyểnđộng vμ chuyển động khác (khơng tính đến lực tác dụng)
Động lực học: N/C mối quan hệ giữa
chuyển động với tương tác vật. .. (
có tính đến lực tác dụng)
Tĩnh học lμ phần Động lực học< /h3>
N/C trạng thái cân vật< /h3>
Trang 85