Chuong 1 - Co Hoc - C.Sinh doc

VAÄT LYÙ – LYÙ SINH BÀI MỞ ĐẦU  NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH GỒM 2 PHẦN VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG – LÝ SINH (BIOPHYSICS)  MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC: • Nắm được nội dung, các đònh luật vật lí cơ bản và giải thích hiện tượng liên quan đến việc ứng dụng và nhận thức kiến thức y học. • Tìm hiểu vai trò của qui luật vật lí, hóa đã chi phối những quá trình xảy ra trong tổ chức sống từ mức độ chuyển động phân tử, tế bào đến toàn cơ thể như thế nào? • Nghiên cứu tác dụng của các tác nhân vật lý lên chất sóng: cơ chế cảm thụ, tiếp nhận, phản ứng, biến đổi, thích nghi, v.v… ĐỐI TƯNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  ĐỐI TƯNG  Nghiên cứu các dạng vận động của vật chất  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Quan sát và thực nghiệm.  HỆ ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG TRONG VẬT LÝ  Hệ SI (Systeme International): - Chiều dài (m) - Cường độ ánh sáng Cande la (Cd) - Khối lượng (kg) - Cường độ dòng điện (A) - Thời gian (s) - Nhiệt độ (K)  Căn cứ vào đơn vò cơ bản và công thức vật lý Căn cứ vào đơn vò cơ bản và công thức vật lý để thiết lập đơn vò dẫn xuất để thiết lập đơn vò dẫn xuất Ký hiệu: Ký hiệu: Độ dài Độ dài : L : L Khối lượng Khối lượng : M : M Thời gian Thời gian : T : T Ta có các công thức thứ nguyên. Ta có các công thức thứ nguyên. VD: Diện tích: S = k.l VD: Diện tích: S = k.l 2 2 L L 2 2 F = ma F = ma MLT MLT -2 -2 CHƯƠNG I CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG CHẤT ĐIỂM 1. 1. Đònh luật Newton 1 Đònh luật Newton 1 : : Phát biểu đònh luật Phát biểu đònh luật : : Một vật cô lập nếu đang đứng yên thì nó sẽ đứng yên Một vật cô lập nếu đang đứng yên thì nó sẽ đứng yên mãi (), hoặc nếu đang chuyển động thì chuyển động của mãi (), hoặc nếu đang chuyển động thì chuyển động của nó là thẳng và đều (). nó là thẳng và đều (). - - Ý nghóa vật lí Ý nghóa vật lí : Đònh luật Newton nêu lên tính bảo toàn : Đònh luật Newton nêu lên tính bảo toàn trạng thái chuyển động của vật còn gọi là quán tính. trạng thái chuyển động của vật còn gọi là quán tính. - Quán tính của vật chi phối các hiện tượng, quá trình - Quán tính của vật chi phối các hiện tượng, quá trình trong tự nhiên. trong tự nhiên. I. CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON, I. CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON, ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN 1.2. Đònh luật Newton 2 Phát biểu: Gia tốc mà chất điểm thu được tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên chất điểm và tỷ lệ nghòch với khối lượng của chất điểm. Ý nghóa: - Từ phương trình cơ bản của động lực học chất điểm ta có thể xác đònh được phương trình chuyển động của chất điểm. - Biết được nguyên nhân của sự thay đổi trạng thái chuyển động. m F amaF    =→= 1.3. Đònh luật Newton thứ 3: Phát biểu đònh luật: Khi chất điểm A tác dụng lên chất điểm B một lực thì ngược lại chất điểm B sẽ tác dụng lên điểm A một lực có cùng phương, ngược chiều và cùng độ lớn (2 lực này gọi là 2 lực trực đối). 0 21 =+ FF  Ý nghóa: Tác dụng và phản tác dụng luôn luôn tồn tại đồng thời. Ví Dụ: Khi bơi lấy tay và chân đẩy nước ra phía sau (tác dụng) ngược lại phản lực của nước đẩy người đó về phía trước (phản tác dụng). 1.4. Đònh luật vạn vật hấp dẫn: 1.4. Đònh luật vạn vật hấp dẫn: Phát biểu đònh luật Phát biểu đònh luật : : Hai chất điểm khối lượng m1, m2 đặt Hai chất điểm khối lượng m1, m2 đặt cách nhau 1 khoảng r sẽ hút nhau bằng cách nhau 1 khoảng r sẽ hút nhau bằng những lực: những lực: - Có phương là phương của đường thẳng - Có phương là phương của đường thẳng nối 2 chất điểm. nối 2 chất điểm. - Có cường độ tỷ lệ với 2 khối lượng m1, - Có cường độ tỷ lệ với 2 khối lượng m1, m2 và tỷ lệ nghòch với bình phương m2 và tỷ lệ nghòch với bình phương khoảng cách r giữa 2 chất điểm. khoảng cách r giữa 2 chất điểm. [...]...m1 m2 F1 = F2 = G 2 r G: hệ số tỷ lệ gọi là hằng số hấp dẫn vũ trụ G = 6,67 .10 11 N m 2 kg 2 II CÁC LOẠI LỰC THƯỜNG GẶP 2 .1 Trọng lực và trọng lượng: 2 .1. 1 Trọng lực: Là lực hút của quả đất, vật rơi với   p = mg 2 .1. 2 Trọng lượng: Là lực của 1 vật, do chòu lực hút của quả đất tác dụng lên giá đỡ, giá treo 2.2 Lực đàn hồi: 2.2 .1 Lực căng: T T 2.2.2 Lực đàn hồi của... k = const dt n Tổng quát: k = ∑ ki = const i =k 4 Công – năng lượng Đònh luật bảo toàn năng lượng 4 .1 Công và công suất: 4 .1. 1 Công: Lực sinh công khi điểm đặt của lực chuyển dời Khi F = const OM = ∆ S  F O α Fs M A = F ∆ S A = FS ∆S Tổng quát: F thay đổi C ds B α  F dA = F ds A= ∫ dA = ∫ F ds BC BC 4 .1. 2 Công suất: dA F ds N = = dt dt N = F v i  N =   =[oat ] =[w] s  1kJ =10 00 J 1kW =10 00W... Pn = P cos α = mg cos α f ms = kN = kmg cos α 3 Động Lượng – Đònh luật bảo toàn động lượng: 3 .1 Các đònh lý về động lượng 3 .1. 1 Động lượng: Là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của vật k = mv 3 .1. 2 Đònh lý 1: Lực tổng hợp tác dụng lên chất điểm bằng đạo hàm vectơ động của chất điểm theo thời gian F = ma dv d F =m = mv d t dt dk F= dt 3 .1. 3 Đònh lý 2: F dt = d k t2 ∫ t1 F dt... BC v1 1 2 1 2 A = mv2 − mv1 2 2 A = Wd 2 − Wd1 Đònh lý phát biểu: Độ biến thiên động năng của 1 chất điểm trong 1 chuyển dóc nào đó bằng công của ngoại lực tác dụng lên chất điểm trong chuyển dốc đó 4.3.2 Thế năng: Dạng năng lượng phụ thuộc vào vò trí của chất điểm trong trường tương tác - Xét chất điểm khối lượng m chuyển dốc trên BC - Công của trọng lực trong chuyểndốcmds B dA = P.ds = P.ds cos... một hệ cô lập 1 2 W = mv + mgh = const 2 Hay A = Wd 2 − Wt1 A = Wt1 − Wt2 Wd 2 − Wt 1 = Wt1 − Wt2 Wd 2 + Wt2 = Wt1 − Wd1 Wd + Wt = const 5 Công và năng lượng trong hoạt động của cơ thể 5 .1 Công tim sinh ra trong 1 chu kỳ co bóp: P (mmHg) P: Áp suất máy trong tâm thất trái V: Thể tích của tâm thất trái trong 1 chu kỳ co bóp A D B C V (cm3) ... GMm − + const = 0 R Mm G = const R R – Bán kính của quả đất GMm GMm Wt = − + r R r=R+h (h độ cao của chất điểm) nên GMm GMm GMmh Wt = − + = R+h R ( R + h) R vì R >> h nên r = R + h R GMmh Wt = 2 r GM = g → t = mgh W 2 r 4.3.3 Cơ năng và đònh luật bảo toàn cơ năng: W = Wd + Wt 1 2 W = mv + mgh 2 Nếu coi hệ quả đất và chất điểm là một hệ cô lập 1 2 W = mv + mgh = const 2 Hay A = Wd 2 − Wt1 A = Wt1 − Wt2... k = k 2 − k1 k1 t2 ∫ Fdt = ∆k t1 F ∆t = ∆ k Phát biểu đònh luật2: Xung lượng của tổng hợp lực tác dụng lênchất điểm trong khoảng thời gian bằng độ biến thiên động lượng của chất điểm trong khoảng thời gian đó 3.2 Đònh luật bảo toàn động lượng: Phát biểu đònh luật: “ Động lượng của 1 hệ chất điểm cô lập được bảo toàn” Xét hệ cô lập gồm 2 chất điểm d k1 = f1 dt d k2 = f2 dt d (k1 + k 2 ) = f1 + f 2 dt... khối lượng m chuyển dốc trên BC - Công của trọng lực trong chuyểndốcmds B dA = P.ds = P.ds cos α ds cos α = −dr M m P=G 2 r ds dr C P r r2 r1 r là khoảng cách từ tâm quả đất tới m A= r2 ∫dA = ∫ BC r 1 Mm −G dr 2 r  1  r2 A =− GMm−  r1  r  GMm   GMm   −−  A =−  r1   r2      A =Wt1 −Wt2 Độ giảm thế năng của chất điểm trong trọng trường trong một chuyển dốc nào đó bằng công của trọng... của vật chất Thực nghiệm chứng minh rằng: A= W2 – W1 Nếu A > 0 Hệ nhận công A < 0 Hệ sinh công A = 0 Hệ không trao đổi công với bên ngoài 4.3 Cơ năng, đònh luật bảo toàn và chuyển hóa cơ năng 4.3 .1 Động năng và đònh lý về động năng: - Động năng của vật là phần cơ năng ứng với chuyển dốc của vật đó - Xét chất điểm có khối tượng m chuyển dời trên BC  v1 B  ds  F C dA = F ds = Fs ds dv Fs mat = m dt . Ta c c c công th c thứ nguyên. Ta c c c công th c thứ nguyên. VD: Diện tích: S = k.l VD: Diện tích: S = k.l 2 2 L L 2 2 F = ma F = ma MLT MLT -2 -2 CHƯƠNG I C C ĐỊNH LUẬT C BẢN. nghòch với khối lượng c a chất điểm. Ý nghóa: - Từ phương trình c bản c a động l c h c chất điểm ta c thể x c đònh đư c phương trình chuyển động c a chất điểm. - Biết đư c nguyên nhân c a. trụ 2 2 11 . 10 .67,6 kg mN G − = II. C C LOẠI L C THƯỜNG GẶP 2 .1. Trọng l c và trọng lượng: 2 .1. 1. Trọng l c: Là l c hút c a quả đất, vật rơi với gmp  = 2 .1. 2. Trọng lượng: Là l c của 1