Vật lý đại cương - Cơ năng và trường lực thế phần 2 pps

6. Thế năng Định nghĩa: Thế năng của chất điểm trong trờng lực thế l một hm W t phụ thuộc vo vị trí của chất điểm sao cho A MN =W t (M)- W t (N) Thế năng đợc định nghĩa sai khác một hằng số cộng: W t (z) = mgz + C Tính chất: Thế năng đợc định nghĩa sai khác một hằng số cộng, nhng hiệu thế năng giữa 2 điểm xác định = 0sdF r r Giữa trờng lực thế v thế năng: Thế năng l dạng năng lợng đặc trng cho tơng tác 7.Định luật bảo ton cơ năng trong trờng lực thế 7.1.Cơ năng: Chất điểm chuyển động trong trờng lực thế Cơ năng: W=W đ + W t 7.2.Định luật: A MN =W t (M)- W t (N) A MN =W đ (N)- W đ (M) => W đ (M) + W t (M)= W t (N) + W đ (N) => W=W đ + W t = const Chất điểm chuyển động trong trờng lực thế m không chịu tác dụng của lực no khác thì cơ năng của nó đợc bảo ton W=W đ +mgh = const 7.3. S¬ ®å thÕ n¨ng W t = W t (x,y,z) W= mv 2 /2 + W t = const W t (x) ≤ W ThÕ n¨ng cña chÊt ®iÓm kh«ng thÓ v−ît qu¸ c¬ n¨ng cña nã W t (x) x W x A x D x B x C To¹ ®é cña chÊt ®iÓm n»m trong ph¹m vi: x A ≤ x ≤ x B vμ x ≥ x C T¹i x D thÕ n¨ng ®¹t cùc tiÓu Ch−¬ng V Tr−êng hÊp dÉn 1. Định luật Niutơn về lực hấp dẫn vũ trụ 1.1. Phát biểu định luật F r 'F r mm r 0'FF =+ r r 2 r 'mm GF = G = 6,67.10 -11 Nm 2 /kg 2 Hằng số hấp dẫn vũ trụ m = m=60kg, r=0,1m => F= 2,4.10 -5 N áp dụng cho 2 chất điểm áp dụng cho 2 hai quả cầu đồng chất 2 chất điểm có khối lợng m, m hút nhau những lực F v F có cùng phơng l đờng thẳng nối 2 chất điểm, cùng độ lớn tỷ lệ với m v m tỷ lệ nghịch r 2 1.2. øng dông Sù thay ®æi gia tèc träng tr−êng theo ®é cao R,M 2 )hR( Mm GmgP + == h, m Trªn mÆt ®Êt 2 )hR( M Gg + = 2 0 R M Gg = 2 0 ) hR R (gg + = GÇn mÆt ®Êt h<<R ) R h 21(g ) R h 1( 1 gg 0 2 0 −≈ + = g 0 ≈ 9,8 m/s 2 TÝnh khèi l−îng cña c¸c thiªn thÓ Khèi l−îng cña qu¶ ®Êt: 2 0 R M Gg = kg10.6 10.67,6 )10.37,6(8,9 G Rg M 24 11 26 2 0 ≈== − Khèi l−îng cña mÆt trêi: 2 HT 'R 'MM GF = 'R v MF 2 LT = G v'R 'M 2 = T 'R2 v π = kg10.2 G 'R T 2 'M 30 32 = π = R’ M’ F LT F HT 2. Trờng hấp dẫn 2.1. Khái niệm về trờng hấp dẫn: Xung quanh một vật có khối lợng tồn tại trờng hấp dẫn Bất cứ vật no có khối lợng trong trờng hấp dẫn đều chịu tác dụng của lực hấp dẫn: Lực trọng trờng 2.2. Bảo ton mômen động lợng trong trờng hấp dẫn L r r r v r m O M 0)F(/ dt Ld 0 == r r r Lực xuyên tâm constL = r Chuyển động trên quỹ đạo phẳng vuông góc với L=> Quỹ đạo trái đất phẳng 2.3. Tính chất trờng hấp dẫn: A B r r 'r r r'rsd r r r = == cos.PQ.FsdFdA r r P Q sd r drcos.PQ = dr r Mm GFdrdA 2 == Dấu - do r giảm, F l lực hút = B A r r 2 AB r dr GMmA ) r Mm G() r Mm G(A BA AB = Dấu - thể hiện tơng tác hút A AB chỉ phụ thuộc vo điểm đầu v điểm cuối của chuyển dời =>Trờng lực thế F r M, O C) r Mm G(W t += Hệ quả Thế năng của chất điểm trong trờng hấp dẫn đợc định nghĩa sai khác một hằng số cộng, nhng hiệu thế năng giữa 2 điểm hon ton xác định W t ()=0 2.4. Bảo ton cơ năng của chất điểm trong trờng hấp dẫn W = W đ + W t const) r Mm G( 2 mv W 2 =+= C = 0 r tăng => thế năng tăng, động năng giảm [...]... vũ trụ cấp I Gia tốc li tâm = gia tốc trọng trờng Coi quĩ đạo gần mặt đất 2 v1 v 1 = Rg 0 = 7,9km / s a0 = = g0 R Vận tốc vũ trụ cấp II Cơ năng khi bắn = Cơ năng ở xa vô cùng 2 mv 2 2 mv Mm Mm )= ) + ( G + ( G 2 2 R 2 mv 2 Mm + ( G ) > 0 v 2 2 Rg 0 = 11 ,2 km / s 2 R ... hấp dẫn của trái đất v1-Vận tốc vũ trụ cấp I v2-Vận tốc vũ trụ cấp II v > v2 Bắn vật lên từ mặt đất: v1 . gần mặt đất 0 2 1 0 g R v a == s/km9,7Rgv 01 == VậntốcvũtrụcấpII Cơ năng khi bắn = Cơ năng ở xa vô cùng ) Mm G( 2 mv ) R Mm G( 2 mv 22 2 +=+ 0) R Mm G( 2 mv 2 2 >+ s/km2,11Rg2v 02 = . tác 7.Định luật bảo ton cơ năng trong trờng lực thế 7.1 .Cơ năng: Chất điểm chuyển động trong trờng lực thế Cơ năng: W=W đ + W t 7 .2. Định luật: A MN =W t (M )- W t (N) A MN =W đ (N )- W đ (M) => W đ (M). mgz + C Tính chất: Thế năng đợc định nghĩa sai khác một hằng số cộng, nhng hiệu thế năng giữa 2 điểm xác định = 0sdF r r Giữa trờng lực thế v thế năng: Thế năng l dạng năng lợng đặc trng