VẬT lý đại CƯƠNG

VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG Phần I: CƠ HỌC Động học chất điểm Động lực học chất điểm Động lực học hệ chất điểm – Động lực học vật rắn Phần II: NHIỆT HỌC Phần III: ĐIỆN HỌC Trường tĩnh điện Trường tĩnh từ TÀI LIỆU HỌC TẬP Lương Duyên Bình Giáo Trình Vật Lý Đại Cương (dùng cho sv cao đẳng) Tập 1,2 NXBGD TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Duyên Bình Giáo Trình Vật Lý Đại Cương (chủ biên) Tập 1,2 NXBGD Trần Ngọc Hợi Vật Lý Đại Cương (các nguyên lý ứng dụng) NXBGD 2006 Nguyễn Nhật Khanh Các giảng nhiệt ĐHKHTT TP HCM 1998 ÔN TẬP Đối tượng phương pháp vật lí học Các đại lượng vật lý Tọa độ vectơ Tích hai vectơ Đại lượng vô hướng biến thiên Đại lượng vectơ biến thiên Đơn vị thứ nguyên đại lượng vật lý Chương 1.1.1 Chuyển động hệ quy chiếu 1.1.2 Chất điểm hệ chất điểm 1.1.3 Phương trình chuyển động(pt động học), phương trình quỹ đạo chất điểm 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.1 Chuyển động hệ quy chiếu * Chuyển động vật • Chuyển động vật thay đổi vị trí vật vật khác không gian thời gian • Tuy nhiên đứng yên hay chuyển động vật có tính chất tương đối phụ thuộc vào vị trí mà ta đứng quan sát chuyển động 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.1 Chuyển động hệ quy chiếu * Hệ quy chiếu hệ toạ độ • Vật hay hệ vật mà ta qui ước đứng yên nghiên cứu chuyển động vật khác gọi hệ qui chiếu • Khi xét chuyển động cụ thể người ta thường chọn hệ qui chiếu cho chuyển động mô tả cách đơn giản 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.1 Chuyển động hệ quy chiếu * Hệ quy chiếu hệ toạ độ • Hệ tọa độ Đề-các (Descartes) Nếu gọi i, j , k vectơ đơn vị hướng theo trục Ox, Oy, Oz ta viết: r = xi + y j + z k r= x +y +z 2 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.1 Chuyển động hệ quy chiếu * Hệ quy chiếu hệ toạ độ • Hệ tọa độ cầu : x = r sin θ cos ϕ y = r sin θ sin ϕ z = r cos θ 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.1 Chuyển động hệ quy chiếu * Hệ quy chiếu hệ toạ độ • Hệ tọa độ cầu : - Biết ba tọa Đề-các x, y, z điểm, ta tính tọa độ cầu điểm theo công thức sau r = x2 + y2 + z Cosθ = z x2 + y2 + z y ϕ = arctg x 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi (a = const) * Vectơ vận tốc đầu phương với vectơ gia tốc dx • Mặt khác v = , ⇒ dx = vdt dt t ⇒ x = ∫ (a0t + v0 )dt + x0 Vậy: x = a t + v t + x (x0: toạ độ t = 0) 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu phương với vectơ gia tốc • Hệ thức liên hệ x v độc lập với t dv = a0 dt x = a0t + v0t + x0 • Khử t từ hai phương trình ta có v − v = 2a ( x − x ) 2 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT Ví dụ Một chất điểm chuyển động với gia tốc không đổi đường thẳng Chất điểm qua A B 6s Vận tốc chất điểm qua A 5m/s qua B 15m/s Tìm chiều dài quãng đường AB 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT Đáp án C1: Chiều dài quãng đường AB vB − v A a= = (m / s ) tB − t A S AB = v A t + at = 60(m) C2: Chiều dài quãng đường AB v B2 − v A2 S AB = = 60(m) 2a 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu không phương với vectơ gia tốc • Ta khảo sát chuyển động viên đạn xuất phát từ điểm O mặt đất với vận tốc ban đầu (t = 0) v , hợp với mặt phẳng nằm ngang góc α y vy O α v0 vx x 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu không phương với vectơ gia tốc • Các thành phần vectơ gia tốc hai trục toạ độ a x = a a = − g y  Ta viết: dv x =0 dt dv y = −g dt 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu không phương với vectơ gia tốc y  vx = vox v   v y = − gt + voy v0 x = v0Cosα v0 y = v0 Sinα ys v0 sin α O S v y v0 α vx v0 cos α  v x = v Cosα v  v = − gt + v Sin α y  A(xs) x 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu không phương với vectơ gia tốc t  x = ∫ (v0Cosα) dt + xo  ⇒  t y = ( −gt + v Sinα) dt + y o ∫    x = v t.Cosα  ⇒ M   x0 = y = − gt + v t.Sinα y =    1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu không phương với vectơ gia tốc • Khử t hai phương trình ta có phương trình quỹ đạo gx y=− + xtgα 2 v Cos α * Quỹ đạo chất điểm parabol OSA, đỉnh S, có trục đối xứng song song với Oy 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu không phương với vectơ gia tốc • Toạ độ đỉnh S: ys = 2 v Sin α 2g • Thời gian chất điểm đến S: ( vy = ) vy = v0 Sinα − gts = v0 Sinα ts = g 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT 1.4.4 Chuyển động có vectơ gia tốc không đổi * Vectơ vận tốc đầu không phương với vectơ gia tốc • Hoành độ điểm S α α v Sin Cos v Sin 2α = x s = v t s Cos α = g 2g • Khoảng cách từ chỗ xuất phát đến chỗ rơi (tầm xa) v 02 Sin 2α OA = x s = g 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT Ví dụ Một cầu thủ đá bóng theo phương làm với mặt nằm ngang góc 300 với vận tốc 15m/s Giả sử bóng chuyển động mặt phẳng thẳng đứng Tìm: a) Thời gian t lúc bóng đạt đến điểm cao quỹ đạo b) Độ cao cực đại bóng c) Tầm xa mà bóng đạt (cho g = 10m/s2) 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT Đáp án a) Thời gian t lúc bóng đạt đến điểm cao quỹ đạo v0 sin α t= = 0,93( s ) g b) Độ cao cực đại bóng v02 sin α H= = 4,26(m) 2g c) Tầm xa mà bóng đạt v 02 sin 2α L= = 22,78(m) g 1.4 MỘT SỐ DẠNG CHUYỂN ĐỘNG CƠ ĐẶC BIỆT Bài tập Từ điểm O mặt đất nằm ngang bắn lên viên đạn với vận tốc nghiêng góc α so với phương ngang có độ lớn v0 a) Cho trước vị trí điểm rơi D ( khoảng OD = b gọi tầm bắn) góc bắn α Xác định độ lớn vận tốc bắn v0 b) Cho trước vận tốc bắn v0 tầm bắn b, xác định góc bắn α Chứng tỏ với v0 cho trước, tầm bắn b vượt qua giới hạn mà ta phải xác định 1.4 GIẢI BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC Bài tập 04 [...]...1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.2 Chất điểm và hệ chất điểm • Khi kích thước của vật là bé so với khoảng cách dịch chuyển mà ta xét thì mọi điểm trên vật dịch chuyển gần như nhau thì có thể mô tả chuyển động của vật như chuyển động của một điểm Khi đó vật được xem là một chất điểm • Một tập hợp chất điểm được gọi là hệ chất điểm 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.3 Phương... t x2 y2 ⇒ + =1  4 9  y = 3 sin t x o x x o x 1.2.1 Định nghĩa vận tốc 1.2.2 Vectơ vận tốc 1.2.3 Vectơ vận tốc trong hệ toạ độ Đềcác 1.2 VẬN TỐC 1.2.1 Định nghĩa vận tốc “Vận tốc của chất điểm là một đại lượng diễn tả phương, chiều và sự nhanh hay chậm của chuyển động.” 1.2 VẬN TỐC 1.2.1 Định nghĩa vận tốc * Vận tốc trung bình • Vận tốc trung bình của chất điểm đặc trưng cho độ nhanh hay chậm của chất ... Trình Vật Lý Đại Cương (dùng cho sv cao đẳng) Tập 1,2 NXBGD TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Duyên Bình Giáo Trình Vật Lý Đại Cương (chủ biên) Tập 1,2 NXBGD Trần Ngọc Hợi Vật Lý Đại Cương (các nguyên lý. .. Đối tượng phương pháp vật lí học Các đại lượng vật lý Tọa độ vectơ Tích hai vectơ Đại lượng vô hướng biến thiên Đại lượng vectơ biến thiên Đơn vị thứ nguyên đại lượng vật lý Chương 1.1.1 Chuyển... 1.1.1 Chuyển động hệ quy chiếu * Chuyển động vật • Chuyển động vật thay đổi vị trí vật vật khác không gian thời gian • Tuy nhiên đứng yên hay chuyển động vật có tính chất tương đối phụ thuộc vào