Chương 1: cơ học

VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG MÃ THÚY QUANG Email: quang.mathuy@hcmuaf.edu.vn CƠ HỌC Nghiên cứu CHUYỂN ĐỘNG vật Động học nghiên cứu đặc trưng chuyển động học không xét đến nguyên nhân gây thay đổi trạng thái chuyển động Sir Isaac Newton (1642-1727) Các khái niệm mở đầu Động học chất điểm Các đại lượng § § § § § Khơng gian - Thời gian Chuyển động Chất điểm Hệ quy chiếu - Hệ tọa độ Phương trình chất điểm § Vị trí § Vận tốc § Gia tốc Dạng chuyển động đơn giản § § § § § Thẳng Thẳng biến đổi Tròn biến đổi Rơi tự Ném xiên I NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU Không gian thời gian Quá khứ Tương lai Mọi điểm không gian Euclide ba chiều biểu hệ quy chiếu Descartes I NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU Chuyển động học: thay đổi vị trí vật so với vật khác (vật mốc) theo thời gian Một vật chuyển động so với vật lại xem đứng yên so với vật khác Ta nói chuyển động hay đứng yên có tính tương đối, tùy thuộc vào vật chọn làm mốc I NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU Chuyển động học Máy bay bay Tên lửa bay Xe chạy Máy bay, tên lửa, xe …được xem chất điểm I NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU Chất điểm Hệ chất điểm Về mặt vật lý, chất điểm vật có kích thước nhỏ khơng đáng kể so với khoảng cách, kích thước mà ta xét Tập hợp chất điểm tạo thành hệ chất điểm Vận tốc trung bình x x f  xi vx   t t f  ti x F A B B FB xF  x A vx  tF  t A 53m  30m 83     m / s    1,  m / s  50 s  s 50 FB 53  52 v   2, 625  m / s  40 Tốc độ trung bình s 127m v   2,5  m / s  t 50s II VỊ TRÍ, VẬN TỐC, GIA TỐC Gia tốc Vectơ gia tốc trung bình vx vxf  vxi ax   t t f  ti Vectơ gia tốc tức thời Tính gia toác  v dv  a  lim  t  t dt dvx d  dx  d x ax     dt dt  dt  dt Gia tốc q Hệ tọa độ Descartes  dv x d x  a x  dt dt  dv y d y   a ( a x , a y , a z ) a y   dt dt   dv z d z  a z  dt dt  r r r d2x r d2 y r d2z r r a  ax i  ay j  az k  i  j  k dt dt dt 2 d x d y d z 2 a  a x  a y  az    2 dt dt dt Các thành phần gia tốc hệ tọa độ (0xy)    a  an  at Ví dụ: Chất điểm chuyển động tròn với bán kính quỹ đạo 50 m Quãng đường phụ thuộc thời gian theo quy luaät : s = - 0,5 t2 + 10 t +10 (m) Tìm gia tốc tiếp tuyến, pháp tuyến gia tốc tòan phần thời điểm 5s v(t) = ds/dt = - 0,5.2t + 10 = - t + 10 dv d at    t  10   1 m / s dt dt   5  10   v v an     0,5  m / s  R R R 2 t 5 2  dv   v  Gia tốc tòan phần : a        1, 25  1,1m / s  dt   R  Trên quỹ đạo vật chuyển động hay thay đổi ? Chuyển động chậm dần at  1 m / s   II VỊ TRÍ, VẬN TỐC, GIA TỐC III CÁC DẠNG CHUYỂN ĐỘNG Chuyển động thẳng a0 v  v  const x  x  vt III CÁC DẠNG CHUYỂN ĐỘNG Chuyển động thẳng biến đổi a  const v  v  at x  x  v0t  at2 s  v0t  at2 v  v 02  a s III CÁC DẠNG CHUYỂN ĐỘNG Chuyển động tròn biến đổi    at  R.  at  .R     2 an  R.  an   R III CÁC DẠNG CHUYỂN ĐỘNG Rơi tự v  v  gt s  v t  gt 2 v  v  2gs Rơi tự khơng khí Rơi tự chân khơng III CÁC DẠNG CHUYỂN ĐỘNG Ném xiên Phương trình quỹ đạo Độ cao cực đại ymax g y  x   x  tg  x 2v0 cos  v sin   2g 2 Tầm xa d  xmax v sin 2  g III CÁC DẠNG CHUYỂN ĐỘNG Ném ngang