Đáp án Vật lý đại cương I pps

Phương trình chuyển động của chất điểm là hàm số biểu diễn sự thayđổi chất điểm trong không gian theo thời gian.Ví dụ: phương trình chuyển động của một vật chuyển động thằng đều là x = v

Copyright c TM(@yahoo.com)

Ngày 17 tháng 5 năm 2011

2 Phương trình chuyển động của chất điểm là hàm số biểu diễn sự thayđổi chất điểm trong không gian theo thời gian.

Ví dụ: phương trình chuyển động của một vật chuyển động thằng đều

là x = vt, y = 0, z = 0 (t: thời gian, v: vận tốc)

3 Phương trình quỹ đạo là phương trình mô tả những điểm mà chất điểm

đi qua

Ví dụ: phương trình quỹ đạo chuyển động tròn: x2+ y2 = 1

4 Vận tốc là đại lượng vật lý mô tả mức độ nhanh chậm của chuyển động.Vector vận tốc là một đoạn thẳng có hướng, độ dài vector cho biết tốc

độ nhanh chậm của chuyển động, chiều vector biểu thị chiều chuyểnđộng

5 Vector vận tốc được phân tích thành 3 thành phần trong hệ tọa độdecac

Vector ~V = Vx~i + Vy~j + Vz~k

Vector vận tốc bằng đạo hàm vector tọa độ theo thời gian

6 Vector gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay dổi của vectorvận tốc theo thời gian

Thời điểm t1: vận tốc v1

Thời điểm t2: vận tốc v2

Độ biến thiên: a = v2−v1t2−t1

Vector gia tốc tức thời bằng đạo hàm vector vận tốc theo thời gian

7 Gia tốc tiếp tuyến có phương tiếp tuyến với quỹ đạo, cho thấy sự thayđổi giá trị của vận tốc, có giá trị at = lim

t 0 →t

dv

dt, có chiều tùy theo giá trị

âm, dương của dvdt

Gia tốc pháp tuyến biểu thị mức độ thay đổi phương của vận tốc, cóphương trùng pháp tuyến của quỹ đạo, hướng về phía lõm của quỹ đạo,

có giá trị a = v2

Khoảng cách điểm rơi:

3

10 Định luật niuton II: chuyển động của chất điểm chịu tổng hợp lực Fkhác 0 là chuyển động có gia tốc Gia tốc của chất điểm ~ F và ~nghịch với m

Ý nghĩa: phương trình cơ bản của cơ học chất điểm: ma = F

11 Định luật Niuton II trong chuyển động cong:

~a = ~at+ ~an⇒ m~a = m~at+ m ~an ⇒ ~F = ~Ft+ ~FnLực tiếp tuyến ~Ft= md~dtv, lực pháp tuyến Fn= mvR2

12 Định luật niuton III: lực không xuất hiên riêng lẻ mà xuất hiện theotừng cặp động lực-phản lực Cặp lực này là cặp lực trực đối, có cùng

độ lớn và ngược chiều nhau

Hệ quả: vật có khối lượng càng lớn, lực quán tính càng lớn

Ví dụ: tông phải xe tải gẫy nhiều răng hơn tông xe đạp, tương tự tôngphải xe lu xốc hơn tông phải xe tải :)

Độ biến thiên động lượng = xung lượng của lực.

14 Ý nghĩa động lượng và xung lương:

• Cả khối lượng và vận tốc đặc trưng cho chuyển động về mặt độnglực học

• Động lượng đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động trong vachạm

• Ý nghĩa của xung lượng: tác dụng của lực không chỉ phụ thuộcvào cường độ, mà cả vào thời gian tác dụng

15 Lực ma sát trượt là lực xuất hiện khi 2 vật trượt lên nhau

Công thức: F = kN (N : lực ép vuông góc, k = hệ số ma sát)

16 Lực căng dây là lực đàn hồi của lò xo có độ cứng vô cùng lớn

VD: 2 con kéo 1 thằng về phía mình, ở giữa sẽ xuất hiện lực căng

17 Lực ly tâm là phản lực của lực hướng tâm trong chuyển động quay.VD: cánh quạt

18 Lực hướng tâm là một loại lực cản để làm cho một vật đi theo một quỹđạo cong

VD: người đua xe máy, khi cua trái phải nghiêng xe về phía trái

19 Lực quán tính là lực tác động lên vật thể phụ thuộc hoàn toàn vàotrạng thái chuyển động của hệ quy chiếu

VD: khi tông phải xe lu :)

20 Lực quán tính ly tâm là một lực quán tính xuất hiện trên mọi vật nằmyên trong hệ quy chiếu quay so với một hệ quy chiếu quán tính.VD: cánh quạt

21 Momem động lượng chất điểm chuyển động đối với gốc 0:

~

L = ~r × m~v = I~ω

L = I~ωd~L

d(I~ω)

dt = ~M ⇒ ∆~L = ~L2− ~L1 =

Z t2 t1

28 Người ta xây cầu cong lên vì: khi xe chuyển động trên cầu, quán tính

ly tâm xuất hiện, cùng phương, ngược chiều với trọng lực ⇒ làm giảm

31 Vận tốc tên lửa phụ thuộc: vận tốc phụt thuốc, khối lượng tên lửa, khốilượng thuốc

v = u lnM0

M

32 Thành phần thực sự gây quay là lực hướng tâm

33 Momem của lực đối với trục quay chính là momem của lực đối với 0,giao điểm của trục với mặt phẳng của quỹ đạo điểm đặt lực

~

M = I ~β(I =Xmir2i)

34 Phương trình cơ bản của chuyển động quay quanh vật rắn:

I ~β = ~Mhay

(Xmir2i)~β =XM~i

Ý nghĩa: gia tốc góc ~ thuận M và ~ nghịch với I, I ~ m và M ~ F

35 Thiết lập công thức tính momen quán tính của thanh đều đôi với trụcqua điểm đầu và vuông góc với thanh:

Ii = mix2

Ii =

Z l x=0

mix2 =

Z l x=0

dx

2 = ml

Z l x=0

x2dx = ml

2

3

36 Định lý về momen động lượng của hệ chất điểm đối với 0:

39 Trục quay lệch đi nhằm cản chuyển động quay của con quay

40 Công làm vật dịch chuyển từ M đến N :

A =

Z N M

42 Công suất trong chuyển động quay:

43 Năng lượng là thước đo lượng vật chất

Định lý: tổng năng lượng hệ vật lý kín là bảo toàn

44 Động năng là năng lượng chuyển động (là năng lượng chất điểm có khichuyển động)

đoạn đường bằng độ tăng động năng giữa điểm đầu và điểm cuối trênđoạn đường

45 Động năng là năng lượng chuyển động (là năng lượng chất điểm có khichuyển động)

Công thức:

2

2

46 Va chạm đàn hồi là va chạm giữa 2 vật mà sau va chạm, 2 vật không

bị biến dạng, chuyển động với vận tốc riêng biệt

Trong va chạm đàn hồi, tổng động lượng 2 vật, động năng toàn phầnđược bảo toàn

47 Va chạm mềm là va chạm giữa 2 vật mà sau va chạm, 2 vật dính vàonhau, chuyển động với cùng một vận tốc, một phần động năng của hệbiến thành thế năng

Trong va chạm đàn hồi, động lượng bảo toàn, tổng động năng khôngbảo toàn

49 Thế năng là phần năng lượng không phải động năng, tích lũy được do

vị trí, hình dạng,

Công làm vật di chuyển từ chính bằng hiệu thế năng giữa 2 vị trí Thếnăng có giá trị tùy theo cách chọn mốc

Do đó cơ năng được bảo toàn ⇒ đpcm♥.

51 Lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật chất, có độ lớn tỷ lệ thuận với khốilượng và tý lệ nghịch với bình phương khoảng cách 2 vật

53 Khối lượng Trái Đất:

Công của trường lực thế:

chất điểm trong trọng trường W = −GM mr

56 Vận tốc vũ trụ cấp 1 là vận tốc một vật cần để chuyển động theo quỹ

58 Hai tiên đề anh anhxtanh:

• Mọi hiên tượng vật lý xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu

• Tốc độ ánh sáng trong chân không là không đổi trong mọi hệ quy

chiếu

Cần đến cơ học tương đối tính, vì khi nghiên cứu những vận thể có vận

tốc lớn (gần bằng vận tốc ánh sáng), cơ học cổ điển không còn thích

hợp nữa, cần phải xem xét lại các khái niệm về không gian và thời gian

59 Phép biến đổi Lorenzt:

z’=z

t0 = t−

v0x c2

q

1−(dx(t) cdt )2y=y’

z=z’

0 +v0x

0 c2

q

1−(dx(t) cdt )2

61 Hệ thức Anhxtanh

E = mc2Năng lượng nghỉ có thể biến thành năng lượng thông thường và ngượclại

Ý nghĩa triết học: hệ thức Anhxtanh mâu thuẫn với những khái niệm

từ thuở sơ khai của con người, đó là một sự tiến bộ, một cuộc cáchmạng nâng cao tầm tri thức của nhân loại

62 Thiết lập công thức tính động năng từ hệ thức Anhxtanh:

 2



− 1 2

(c) Kích thước phân tử rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng Cóthẻ coi phân tử là chất điểm trong các tính toán

(d) Các phân tử không tương tác, chỉ va chạm theo cơ học Newton(e) a, b đúng với mọi chất; c, d chỉ đúng với khí lý tưởng

4 Áp suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho cường độ lực nén trung bìnhtác động theo phương vuông góc trên bề mặt vật thể

Bản chất áp suất là do sự va chạm của phân tử khí phía ngoài lên bềmặt

5 Phương trình cơ bản của thuyết động học phân tử:

6 Nội năng khí lý tưởng bằng tổng động năng của các phân tử

Wtp= Wtinh tien + Wquayhay

U0 = ikN T

2(N : số phân tử trong một mol khí = 6.023.1023, i: số bậc tự do, T :nhiệt độ tuyệt đối, k = RN: hằng số Boltzmann = 1.38.10−23j/K)

7 Bậc tự do i là số tọa độ xác định các khả năng chuyển động của phân

tử trong không gian

Phân tử đơn nguyên tử có i = 3, hai nguyên tử i = 5

8 Dạng hàm phân bố Maxwell:

F (v) = const.v2.e−m0v

2 2kT

Ý nghĩa: F (v)dv là xác suất tìm thấy phân tử có vận tốc trong khoảng(v, v + dv)

9 Vận tốc căn quân phương:

v2 =

Z ∞ 0

Công thức:

dU = δA + δQ

13 Hệ quả nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học:

• Không tồn tại động cơ vĩnh cửu loại I

• Trong một hệ cô lập gồm 2 vật trao đổi nhiệt, nhiệt lượng do vậtnày tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

14 Trạng thái cân bằng của hệ là trạng thái trong đó mọi thông số trạngthái không biến đổi theo thời gian

Quá trình cân bằng là quá trình biến đổi gồm một chuỗi liên tiếp cáctrạng thái cân bằng

21 Quá trình đoạn nhiệt:

T Vγ−1 = const

22 Cần đến nguyên lý thứ II nhiệt động lực học vì: nguyên lý thứ I nhiệtđộng lực học có một vài hạn chế:

• Không xác định chiều truyền tự nhiên của nhiệt

• Không xác định chiều chuyển hóa tự nhiên của năng lượng

• Không đánh giá được chất lượng nhiệt

• Không phân biệt khác nhau giữa công và nhiệt

23 Quá trình thuận nghịch là quá trình vật chất tiến tới Hậu Quả, sau đóquay trở về Nguyên Nhận, đi qua các trạng thái như ở qua trình đi

24 Quá trình bất thuận nghịch là quá trình vật chất đi đến Hậu Quả màkhông quay trở lại trạng thái Nguyên Nhân, hoặc quay trở lại nhưnglàm môi trường bị biến đổi

25 Động cơ nhiệt biến nhiệt thành công

Hiệu suất động cơ nhiệt:

η = 1 −Q2

Q1

26 Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học:

• Nhiệt không thể tự động truyền tự vật lạnh hơn sang vật nónghơn

• Một động cơ không thể sinh công, nếu nó chỉ trao đổi nhiệt vớimột nguồn nhiệt duy nhất

Hệ quả:không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại hai Nhiệt độcàng cao, chất lượng càng cao

27 Chu trình Carnot thuận nghịch gồm 4 quá trình thuận nghịch:

28 Hiệu suất động cơ chạy theo chu trình Carnot

ηc= 1 − T2

T1

29 Định lý Carnot: hiệu suất động cơ nhiệt thuận nghịch chạy theo chutrình Carnot với cùng nguồn nóng và nguồn lạnh, đều bằng nhau vàkhông phụ thuộc vào tác nhân cũng như cách chế tạo máy: ηI = ηII.Hiệu suất của động cơ không thuận nghịch nhỏ hơn hiệu suất động cơthuận ngịch: ηKT N < ηT N

Hiệu suất cực đại của động cơ nhiệt bằng hiệu suất động cơ hoạt độngtheo chu trình Carnot thuận nghịch:

ηmax = 1 − T2

T1

30 Các kết luận về động cơ nhiệt:

• Hiệu suất cực đại luôn nhỏ hơn 1

• Nhiệt không thể biến hoàn toàn thành công

• Phương hướng nâng cao hiệu suất động cơ nhiệt: tăng ∆T hoặcgiảm ma sát

• Nguồn nhiệt có nhiệt độ cao hơn thì chất lượng tốt hơn

I δQ

32 Tích phân ClausiusH

1x2 δQ

T theo các quá trình thuận nghịch từ đầu đếncuối quá trình giãn đẳng nhiệt ban đầu (1 → 2) không phụ thuộc vàoquá trình biến đổi mà chỉ phụ thuộc vào trạng thái ban đầu và trạngthái cuối của quá trình

33 Tích phân Clausius H

1x2

δQ

đầu đến cuối quá trình giãn đẳng nhiệt ban đầu (1 → 2) nhỏ hơn biên

độ biến thiên entropi của hệ trong quá trình đó

34 Entropy dS là một đại lượng vật lý đặc trưng cho nhiệt lượng dQ pháttán/hấp thụ khi một hệ vật lý chuyển trạng thái tại nhiệt độ tuyệt đối

T :

TNguyên lý tăng entropy: trong hệ cô lập, các quá trình nhiệt động lựcluôn xảy ra theo chiều tăng entropy

35 Độ biến thiên entropy trong:

δQ =

Z S 2

S 1

T dS

38 Ý nghĩa entropy và nguyên lý thứ II nhiệt động lực học:

• Nhiệt không thể truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn

• Trạng thái vĩ mô là tổng hợp các trạng thái vi mô

• Entropy là một hàm trạng thái đặc trưng cho mức độ hỗn loạncủa các phân tử

• Không đo trực tiếp được entropy

• Nhiệt độ tăng, entropy tăng

• Trong hệ cô lập ∆S ≥ 0 Khi ∆S = 0 hệ ở trạng thái cân bằng

43 Thế hóa là thông số cường độ cho sự biến đổi hóa học.

Trong trường hợp có sự chuyển thành phần các cấu tử trong hệ (traođổi chất, phản ứng hóa học, chuyển pha, ) làm thay đổi thành phầncủa hệ Tính chất nhiệt động của hệ cũng thay đổi:

Hệ quả: không thể đạt được 0K

45 Trong lòng khí lý tưởng, các phân tử khí không tương tác với nhau(tĩnh điện, va chạm, )

a: Nội áp(N/m), b: cộng tích(m3), m: khối lượng, µ: khối lượng mol(kg/kmol),

V : thể tích, p: áp suất bề mặt, T : nhiệt độ tuyệt đối, R: hằng số khí lýtưởng

49 Nhiệt độ tới hạn là nhiệt độ tối thiểu chất khí đạt được sao cho đườngđẳng nhiệt thực nghiệm trùng đường đẳng nhiệt của khí lý tưởng (nội

52 Hiệu ứng Joule-Thompson là hiện tượng nhiệt độ của khí thực thay đổikhi giãn nở đoạn nhiệt và không trao đổi công với bên ngoài

• Hiệu ứng dương: ∆T < 0

54 Chuyển pha là quá trình biến đổi hệ từ pha này sang pha khác.

Ví dụ: nước đá tan chảy,

55 Chuyển pha loại I: thuận nghịch, có hấp thụ hoặc tỏa nhiệt, V và Sthay đổi đột ngột: đạo hàm bậc nhất của các hàm nhiệt động thay đổiđột ngột

Chuyển pha loại II: V, U, S biến đổi liên tục không có nội ma sát: đạohàm bậc hai của các hàm nhiệt động thay đổi đột ngột

56 Số pha theo số cấu tử:

r ≤ n + 2

57 Điều kiện cân bằng pha: chuyển pha xảy ra ở nhiệt độ và áp suất xácđịnh

58 Phương trình Clapayron-Clausius cho phép tính năng lượng chuyển pha

Q theo thể tích mol của một chất tinh khiết ở 2 pha cân bằng của chấtnày:

Mục lục