tài liệu bài tập vật lý đại cương

môn vật lí là môn khoa học tự nhiên nghiên cứu các dạng vân động tổng quát nhất của thế giới vật chất để nắm được các quy luật định luật và bản chất của sự vận động vật chất trong thế giới tự nhiên con người hiểu biết những điều này để hinh phục thế giới tự nhiên và bắt nó phục b=vụ con người vật lý học nghiên cuuws ccacs dạng vân động sau vận động cơ học vận động nhiệt vận đông điện từ vận động nguyên tử .......

HC VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG ===== ( ===== SÁCH HNG DN HC TP VT LÝ I CNG (A1) (Dùng cho sinh viên h đào to đi hc t xa) Lu hành ni b HÀ NI - 2005 Gii thiu môn hc 2 GII THIU MÔN HC 1. GII THIU CHUNG: Môn Vt lý hc là môn khoa hc t nhiên nghiên cu các dng vn đng tng quát nht ca th gii vt cht đ nm đc các qui lut, đnh lut và bn cht ca các s vn đng vt cht trong th gii t nhiên. Con ngi hiu bit nhng điu này đ tìm cách chinh phc th gii t nhiên và bt nó phc v con ngi. Vt lý hc nghiên cu các dng vn đng sau: X Vn đng c: là s chuyn đng và tng tác ca các vt v mô trong không gian và thi gian. X Vn đng nhit: là s chuyn đng và tng tác gia các phân t nguyên t. X Vn đng đin t: là s chuyn đng và tng tác ca các ht mang đin và photon. X Vn đng nguyên t: là s tng tác xy ra trong nguyên t, gia ht nhân vi các electron và gia các electron vi nhau. X Vn đng ht nhân: là s tng tác gia các ht bên trong ht nhân, gia các nuclêon vi nhau. Trong phn Vt lý đi cng A1 ca chng trình này s xét các dng vn đng c, nhit và đin t. Do mc đích nghiên cu các tính cht tng quát nht ca th gii vt cht, nhng quy lut tng quát v cu to và vn đng ca vt cht, đng v mt khía cnh nào đó có th coi Vt lý là c s ca nhiu môn khoa hc t nhiên khác nh hoá hc, sinh hc, c hc lý thuyt, sc bn vt liu, đin k thut, k thut đin t -vin thông, k thut nhit… Vt lý hc cng có quan h mt thit vi trit hc. Thc t đã và đang chng t rng nhng phát minh mi, khái nim, gi thuyt và đnh lut mi ca vt lý làm phong phú và chính xác thêm các quan đim ca trit hc đng thi Gii thiu môn hc 3 làm phong phú hn và chính xác hn tri thc ca con ngi đi vi th gii t nhiên vô cùng vô tn. Vt lý hc có tác dng ht sc to ln trong cuc cách mng khoa hc k thut hin nay. Nh nhng thành tu ca Vt lý hc, khoa hc k thut đã tin nhng bc dài trong trong nhiu lnh vc nh: X Khai thác và s dng các ngun nng lng mi: nng lng ht nhân, nng lng mt tri, nng lng gió, nng lng nc… X Nghiên cu và ch to các loi vt liu mi: vt liu siêu dn nhit đ cao, vt liu vô đnh hình, vt liu nanô, các cht bán dn mi và các mch t hp siêu nh siêu tc đ …. X To c s cho cuc cách mng v công ngh thông tin và s thâm nhp ca nó vào các ngành khoa hc k thut và đi sng…. 2. MC ÍCH MÔN HC: X Cung cp cho sinh viên nhng kin thc c bn v Vt lý  trình đ đi hc, X To c s đ hc tt và nghiên cu các ngành k thut c s và chuyên ngành, X Góp phn rèn luyn phng pháp suy lun khoa hc, t duy logich, phng pháp nghiên cu thc nghim, X Góp phn xây dng th gii quan khoa hc và tác phong khoa hc cn thit cho ngi k s tng lai. 3. PHNG PHÁP NGHIÊN CU MÔN HC:  hc tt môn hc này, sinh viên cn lu ý nhng vn đ sau : 1- Thu thp đy đ các tài liu : ◊ Bài ging Vt lý đi cng. Võ inh Châu, V Vn Nhn, Bùi Xuân Hi, Hc vin Công ngh BCVT, 2005. ◊ Bài tp Vt lý đi cng. Võ inh Châu, V Vn Nhn, Bùi Xuân Hi, Hc vin Công ngh BCVT, 2005. Nu có điu kin, sinh viên nên tham kho thêm: Gii thiu môn hc 4 ◊ a CD- ROM bài ging đin t Vt lý i cng do Hc vin Công ngh BCVT n hành. ◊ Vt lý đi cng; Bài tp Vt lý đi cng (tp I, II). Lng Duyên Bình, D Trí Công, Bùi Ngc H. Nhà Xut bn Giáo dc, 2003. 2- t ra mc tiêu, thi hn cho bn thân: X t ra mc các mc tiêu tm thi và thi hn cho bn thân, và c gng thc hin chúng Cùng vi lch hc, lch hng dn ca Hc vin ca môn hc cng nh các môn hc khác, sinh viên nên t đt ra cho mình mt k hoch hc tp cho riêng mình. Lch hc này mô t v các tun hc (t hc) trong mt k hc và đánh du s lng công vic cn làm. ánh du các ngày khi sinh viên phi thi sát hch, np các bài lun, bài kim tra, liên h vi ging viên. X Xây dng các mc tiêu trong chng trình nghiên cu Bit rõ thi gian nghiên cu khi mi bt đu nghiên cu và th thc hin, c đnh nhng thi gian đó hàng tun. Suy ngh v thi lng thi gian nghiên cu đ “Tit kim thi gian”. “Nu bn mt quá nhiu thì gi nghiên cu”, bn nên xem li k hoch thi gian ca mình. 3- Nghiên cu và nm nhng kin thc đ ct lõi: Sinh viên nên đc qua sách hng dn hc tp trc khi nghiên cu bài ging môn hc và các tài liu tham kho khác. Nên nh rng vic hc thông qua đc tài liu là mt vic đn gin nht so vi vic truy cp mng Internet hay s dng các hình thc hc tp khác. Hãy s dng thói quen s dng bút đánh du dòng (highline maker) đ đánh du các đ mc và nhng ni dung, công thc quan trng trong tài liu. 4- Tham gia đy đ các bui hng dn hc tp: Thông qua các bui hng dn hc tp này, ging viên s giúp sinh viên nm đc nhng ni dung tng th ca môn hc và gii đáp thc mc; đng thi sinh viên cng có th trao đi, tho lun ca nhng sinh viên khác cùng lp. Thi gian b trí cho các bui hng dn không nhiu, do đó đng b qua nhng bui hng dn đã đc lên k hoch. 5- Ch đng liên h vi bn hc và ging viên: Gii thiu môn hc 5 Cách đn gin nht là tham d các din đàn hc tp trên mng Internet. H thng qun lý hc tp (LMS) cung cp môi trng hc tp trong sut 24 gi/ngày và 7 ngày/tun. Nu không có điu kin truy nhp Internet, sinh viên cn ch đng s dng hãy s dng dch v bu chính và các phng thc truyn thông khác (đin thoi, fax, ) đ trao đi thông tin hc tp. 6- T ghi chép li nhng ý chính: Nu ch đc không thì rt khó cho vic ghi nh. Vic ghi chép li chính là mt hot đng tái hin kin thc, kinh nghim cho thy nó giúp ích rt nhiu cho vic hình thành thói quen t hc và t duy nghiên cu. 7 -Tr li các câu hi ôn tp sau mi chng, bài. Cui mi chng, sinh viên cn t tr li tt c các câu hi. Hãy c gng vch ra nhng ý tr li chính, tng bc phát trin thành câu tr li hoàn thin. i vi các bài tp, sinh viên nên t gii trc khi tham kho hng dn, đáp án. ng ngi ngn trong vic liên h vi các bn hc và ging viên đ nhn đc s tr giúp. Nên nh thói quen đc và ghi chép là chìa khoá cho s thành công ca vic t hc! [...]... 1 N m c các nh lu t Newton I,II,III, nh lu t h p d n v tr , các nh lý v ng l ng và nh lu t b o toàn ng l ng, v n d ng c gi i các bài t p 2 Hi u c nguyên lý t ng i Galiléo, v n d ng c l c quán tính trong h qui chi u có gia t c gi i thích các hi n t ng th c t và gi i các bài t p 3 N m c khái ni m v các l c liên k t và v n d ng gi i các bài t p 2.2 TÓM T T N I DUNG 1 Theo nh lu t Newton th nh t, tr ng... tr ng l c th c a qu t? 5 Ch ng minh nh lý ng n ng và nh lý th n ng ng n ng c a m t ch t i m có c xác nh sai khác m t h ng s c ng không? T i sao? 6 Ch ng minh nh lu t b o toàn c n ng trong tr ng tr ng 7 T i sao nói th n ng c tr ng cho s t ng tác gi a các v t? 8 Thi t l p nh lu t b o toàn c n ng Xét tr ng h p h g m ch t i m và qu t 3.4 BÀI T P VÀ H NG D N GI I BÀI T P 1 M t ôtô kh i l ng 10 t n ang ch... không tr ng l ng 12 C h c c i n quan ni m nh th nào v không gian, th i gian? 13 Trình bày phép t ng h p v n t c và gia t c trong c h c Newton 14 Trình bày phép bi n 2.4 BÀI T P VÀ H i Galiléo và nguyên lý t ng i Galiléo NG D N GI I BÀI T P 1 M t v t n ng nh tr t không ma sát t nh A có cao h1 xu ng chân 0 B c a m t ph ng AB nghiêng m t góc α = 45 so v i m t ph ng ngang dài c a m t AB là s1 = 2,00m Tính... l c h c ch t i m T nh lu t Newton II ta ch ng minh bi t m i liên h gi a l c và bi n thiên ng l f f dk =F dt c các ng: nh lý v ng l ng, cho f Fdt ∫ t2 f ho c Δk = t ây là các d ng t ng ng c a nh lu t Newton II, nh ng nó t ng quát h n, nó áp d ng c c khi ra kh i c h c c i n T các nh lý này, ta tìm c nh lu t b o toàn ng l ng i v i h ch t i m cô l p, ho c không cô l p nh ng hình chi u c a l c t ng h p c... hoá n ng l ng 3 N m c khái ni m ng n ng và th n ng, các nh lý v ng n ng và th n ng 4 N m c khái ni m v tr ng l c th , th n ng c a m t ch t i m trong tr ng l c th , tính ch t c a tr ng l c th , c n ng và nh lu t b o toàn c n ng c a m t ch t i m trong tr ng l c th 5 V n d ng c hai nh lu t b o toàn c n ng và nh lu t b o toàn ng l ng gi i các bài toán v va ch m 3.2 TÓM T T N I DUNG 1 M t l c th c hi n... Newton và nguyên lý t ng i Galilê Theo c h c c i n, th i gian có tính tuy t i, không ph thu c vào h qui chi u Nh ó, rút ra m i liên h gi a các t a không gian và th i gian x,y,z,t trong h qui chi u quán tính O và các t a x’,y’,z’,t’ trong h qui chi u quán tính O’ chuy n ng th ng u i v i O T ó ta rút ra k t qu : Δt’ = Δt, Δl’ =Δl Ngh a là kho ng th i gian x y ra Δt c a m t quá trình v t lý và dài Δl c... qu c kh i l ng c a các thiên th , Ch ng 2 - ng l c h c ch t i m 4 Các nh lu t Newton I và II ch nghi m úng trong các h qui chi u quán tính, là h qui chi u trong ó nh lu t quán tính c nghi m úng Nguyên lý t ng i Galiléo phát bi u: “ M i h qui chi u chuy n ng th ng u i v i h qui chi u quán tính c ng là h qui chi u quán tính”, nói cách khác, “các hi n t ng c h c x y ra gi ng nhau trong các h qui chi u... 12 - 8 =2m/s2 2 2 2 v A - v 0 = 2a x 0 = Trong ó: v0 = 0, vA = 8m/s, ta suy ra: ng ôtô i = n A là Δx0, áp d ng công th c: ng t O a= V y, quãng 2.a x a x0 = 2 vA 82 = = 16m 2.a 2.2 c t lúc kh i hành B BÀI T P T GI I CH NG I 1 M t ch t i m chuy n ng theo hai ph x = 2 cosωt ; y = 4 sinωt Tìm d ng qu o c a ch t i m ó n i m A là: Δx0 = 16m ng trình x 2 y2 + =1 16 4 áp s : 2 M t ô tô ch y trên ng th ng t... u tác d ng c a các l c cân b ng nhau” H nào c coi là cô l p 3 Nêu ý ngh a c a l c và kh i l ng Phát bi u nh lu t Newton th hai Tr ng l ng là gì? Phân bi t tr ng l ng v i kh i l ng 4 Ch ng minh các nh lý v ngh a c a các i l ng này ng l ng và xung l ng c a l c Nêu ý 5 Thi t l p nh lu t b o toàn ng l ng Gi i thích hi n t ng súng gi t lùi khi b n Vi t công th c Xiôncôpxki và nêu ý ngh a c a các i l ng... vôl ng ang quay v i v n t c 300vòng/phút thì b hãm l i Sau m t phút v n t c c a vô l ng còn là 180 vòng/phút a Tính gia t c g c c a vôl ng lúc b hãm b Tính s vòng vôl ng quay c trong m t phút b hãm ó Bài gi i ω1= 300 180 2 ( rad / s ) =10π (rad/s), ω = 2 = 6π (rad/s) 2 60 60 a Sau khi b hãm phanh, vôl ng quay ch m d n lúc hãm và sau ó m t phút Khi ó 2 t 2 = 1 = - = 1 u G i ω1, ω2 là v n t c + t 4 rad