Cơ học cơ sở classical mechanics

1 Cơ học cơ sở Classical Mechanics Nguyen Xuan Hung ĐHKHTN TP HCM Khoa Toán Tin học BM Cơ học tính toán by Bài Giảng 05/ 2008 2 Phần I: Tĩnh học (Statics) 1. Các khái niệm cơ bản về tiên đề tĩnh học 2. Lý thuyết về hệ lực 3. Ma sát và bài toán cân bằng của vật có ma sát 4. Tâm khối của vật rắn 20 Mômen và ngẫu lực () O m F r F ( ) ( ') O m F m F   Mômen của lực F đối với 1 trục là đại lượng đại số Mô men của lực đối với trục  bằng mô men của hình chiếu của vectơ lực lên đối với điểm O trên trục  ấy Ví dụ: 4 Lực Các khái niệm cơ bản Lực là đại lượng đo tác dụng cơ học giữa các vật thể với nhau Lực được đặc trưng bởi - Ðiểm đặt của lực - Phương chiều của lực - Cường độ của lực Ðơn vị lực là Niutơn, được kí hiệu N F Giá mang vectơ lực được gọi là đường tác dụng của lực 5 Các khái niệm cơ bản 12 ( , , , ) n F F F 12 ( , , , ) n F F F Hệ lực Hệ lực là tập hợp nhiều lực cùng tác dụng lên một vật rắn Hợp lực của hệ lực là một lực duy nhất tương đương với hệ lực ấy. Ký hiệu: R 6 Các khái niệm cơ bản Hai hệ lực tương đương khi nó có tác dụng cơ học như nhau Hai hệ lực tương đương 1 2 1 2 ( , , , ) ~ ( , , , ) nn F F F    Ký hiệu: Hệ lực không gian Hệ lực phẳng Hệ lực song song Hệ lực đồng quy Hệ ngẫu lực 7 Hệ tiên đề tĩnh học 1 2 1 2 ( , ) ~ 0F F F F   Tiên đề 1: Hệ hai lực cân bằng (CB) Đk cần và đủ để hệ 2 lực CB: cùng độ lớn, cùng phương, ngược chiều, cùng đặt lên vật rắn đó Tiên đề 2: Tiên đề thêm bớt hai lực cân bằng Tác dụng của lực không thay đổi khi trượt lực trên đường tác dụng của nó. '' ( , ) ~ 0: ~ ( , , ) B B A B B B F F F F F F Tác dụng của một hệ lực không thay đổi nếu thêm hoặc bớt hai lực cân bằng 8 Hệ tiên đề tĩnh học Tiên đề 3: Tiên đề hợp lực hình bình hành Hệ hai lực cùng đặt tại một điểm ~ với một lực đặt tại điểm đặt chung và có vectơ lực bằng vectơ chéo hình bình hành mà hai cạnh là hai vectơ biểu diễn hai lực thành phần 1 2 1 2 ( , ) ~F F R R F F   9 Hệ tiên đề tĩnh học Tiên đề 4: Tiên đề tác dụng và phản tác dụng Lực tác dụng và lực phản tác dụng giữa hai vật có cùng đường tác dụng, cùng cường độ nhưng ngược chiều nhau 10 Hệ tiên đề tĩnh học Tiên đề 5: Tiên đề hóa rắn Một vật biến dạng đã cân bằng dưới tác dụng của một hệ lực thì khi hóa rắn lại nó vẫn cân bằng Vật rắn không tự do có thể xem như vật rắn tự do khi giải phóng các liên kết và thay vào đó bằng các phản lực liên kết Tiên đề 6: giải phóng liên kết Hệ quả: Đlý trượt lực Tác dụng của lực lên vật rắn sẽ không thay đổi nếu ta trượt lực trên đường tác dụng của nó [...]... ngàm Liên kết gối trục 13 Phản lực liên kết trong 3 chiều 14 Phản lực liên kết trong 3 chiều 15 Ví dụ: Giải phóng vật ko tự do a free-body diagram a free-body diagram 16 Mômen và ngẫu lực Kiến thức đã học M   Fd Mômen của lực F đối với điểm O là đại lượng véctơ mO ( F )  r  F Để đặc trưng cho sự quay vật thể dưới tác dụng của lực tĩnh, ta có khái niệm mômen lực 17 Độ lớn và dạng hình chiếu mO ... lực - Mặt phẳng tác dụng - Cường độ: m  d *F Liên hệ giữa vectơ mô men ngẫu lực và mô men của lực đối với một điểm mO ( F )  mO ( F ')  m 21 Ứng dụng của ngẫu lực 22 Lý thuyết về hệ lực Hai đặc trưng cơ bản của hệ lực: Véctơ chính, mômen F2 chính F3 F1 F3 F1 A3 A2 F2 F4 A1 F4 Phương pháp véctơ F1 O Fn 1 Véctơ chính F Fn An Mômen chính n n n R  F1  F2   Fn   Fk k 1 M O  mO ( F1 )  mO ( F2 . 1 Cơ học cơ sở Classical Mechanics Nguyen Xuan Hung ĐHKHTN TP HCM Khoa Toán Tin học BM Cơ học tính toán by Bài Giảng 05/ 2008 2 Phần I: Tĩnh học (Statics) 1. Các khái niệm cơ bản. vectơ lực lên đối với điểm O trên trục  ấy Ví dụ: 4 Lực Các khái niệm cơ bản Lực là đại lượng đo tác dụng cơ học giữa các vật thể với nhau Lực được đặc trưng bởi - Ðiểm đặt của lực -. lực duy nhất tương đương với hệ lực ấy. Ký hiệu: R 6 Các khái niệm cơ bản Hai hệ lực tương đương khi nó có tác dụng cơ học như nhau Hai hệ lực tương đương 1 2 1 2 ( , , , ) ~ ( , , , ) nn F