Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Cơ - Nhiệt) - Bài mở đầu: Giới thiệu môn học Vật lý đại cương cung cấp cho người học các kiến thức: Vật lý học, đối tượng và phương pháp nghiên cứu, các đại lượng vật lý – đơn vị đo lường, vật lý đại cương,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG 1: CƠ-NHIỆT BÀI MỞ ĐẦU GiỚI THIỆU MƠN HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG MỤC TIÊU Nắm đối tượng phương pháp nghiên cứu Vật lý học vật lý đại cương - Nắm đại lượng vật lý, hệ đơn vị đo lường quốc tế, phép tính véctơ - Vận dụng giải tập, giải thích vấn đề có liên quan - §1 VẬT LÝ HỌC, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật lý học môn khoa học tự nhiên nghiên cứu quy luật vận động, phát triển giới tự nhiên, cấu trúc tính chất giới vật chất để hiểu làm chủ giới, phục vụ sống ngày tốt đẹp cho người - Vật lý học làm tảng cách mạng khoa học công nghệ tiến hóa xã hội lồi người CÁC DẠNG VẬN ĐỘNG: - Cơ học - Nhiệt - Điện, Từ, lượng tử - Nguyên tử, hạt nhân - Vi mô -Vật thể THẾ GiỚI VẬT CHẤT - Trường vật lý - Vĩ mô - Hấp dẫn - Điện - Từ Các lĩnh vực nghiên cứu vật lý học • • • • • • • • • Vật lý lý thuyết Vật lý chất rắn Vật lý thiên văn vũ trụ Vật lý địa cầu Vật lý môi trường Vật lý quang phổ Vật lý hạt nhân Vật lý lượng cao Vật lý ứng dụng Phương pháp nghiên cứu vật lý • • • • • • Quan sát Thí nghiệm Nêu khái niệm, giả thuyết, định luật Xây dựng học thuyết Ứng dụng thực tiễn, kiểm chứng Phát §2 VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG Trình bầy cách khái quát kiến thức vật lý lĩnh vực: Cơ học: nghiên cứu chuyển động vật thể Nhiệt học: nghiên cứu tượng nhiệt vật chất trạng thái khác Điện từ học: tượng điện - từ Quang học: tượng ánh sáng Nguyên tử-Hạt nhân: nghiên cứu cấu trúc, tính chất, vận động nguyên tử, hạt nhân §3 CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ – ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG - Đại lượng vật lý đặc trưng cho thuộc tính vật thể, tượng, trình (các đối tượng vật lý) - Đại lượng vật lý đo (trực tiếp gián tiếp) - Đại lượng vật lý vơ hướng (số đại số âm dương) hay có hướng (véc tơ) - Các đại lượng vật lý thường phụ thuộc lẫn (có thể suy từ ĐL ĐL khác) - Mối quan hệ đại lượng vật lý xác lập định luật vật lý biểu thức toán học - Đo đại lượng vật lý so sánh trực tiếp gián tiếp đại lượng với đại lượng loại chọn làm đơn vị - Biểu thị giá trị đo đại lượng vật lý số kèm theo tên gọi đơn vị - Để thuận tiện cho việc sử dụng người ta chọn số đại lượng đơn vị chúng, đồng thời đưa chuẩn quốc tế cho đơn vị đó, gọi hệ đơn vị đo lường quốc tế (International System of Units SI) - Các đại lượng vật lý khác đơn vị chúng xác định qua đại lượng đơn vị bản, gọi đơn vị dẫn xuất Bảng 1: Một số đại lượng đơn vị hệ SI Đại lượng I Đơn vị bản: Độ dài Thời gian Khối lượng Cường độ dòng điện Độ sáng Nhiệt độ (tuyệt đối) Lượng chất II Đơn vị phụ: Góc phẳng Góc khối Tên đơn vị Ký hiệu mét giây kilôgam ampe candela kelvin mol m s kg A Cd K mol rađian sterađian rad sr Đại lượng III Đơn vị dẫn xuất: Diện tích Thể tích Chu kỳ Tần số Vận tốc Gia tốc Lực Năng lượng Công suất 10 Hiệu điện 11 Cường độ điện trường Tên đơn vị mét vuông mét khối giây héc mét giây m/giây bphg niuton jun ốt vơn vôn/mét Ký hiệu m2 m3 s Hz m/s m/s2 N J W V V/m Bảng 2: Một vài ví dụ số đo đại lượng: Loại đại lượng Độ dài: - Bán kính trái đất - Độ dầy tờ giấy Thời gian: - Tuổi vũ trụ - Thời gian ngày Khối lượng: - Mặt trời - Con voi - Điện tử (electron) Giá trị m 6.106 1.10-4 s 5.1017 9.104 kg 2.1030 5.103 9.10-19 Thứ nguyên: Từ đơn vị ta định nghĩa đơn vị dẫn xuất vào thứ nguyên Thứ nguyên đại lượng quy luật nêu lên phụ thuộc đơn vị đo đại lượng vào đơn vị Ví dụ: - Thứ nguyên thể tích (độ dài)3, ta ký hiệu [thể tích] = [độ dài]3= L3 - [vận tốc] =[độ dài][thời gian]-1= LT-1 - [khối lượng riêng]=[khối lượng][thể tích]-1 = ML-3 Quy tắc: a Các số hạng tổng đại số phải có thứ nguyên b Hai vế công thức, phương trình vật lý phải có thứ ngun §3 Các phép tính vectơ: Khái niệm: Véc tơ đoạn thẳng có hướng, đặc trưng cho dại lượng vật lý, biểu thị độ lớn, phương, chiều chuyển động đại lượng y B A gốc véctơ B véctơ a Độ dài AB môđun A (giá trị véctơ) o Đường AB giá véctơ z 2 a + a + a a = axi + ayj + azk ; a = x y z x Phép cộng c= a+b c= b a a c b a + b + 2abcos 2 Phép trừ c = a – b = a + (-b) c α b c a Nhân vô hướng: (a.b) = a.b.cos(a.b) Nhân hữu hướng: a x b = c hay [a,b] = c c = a.b.sin(a.b) c b a ... • • Vật lý lý thuyết Vật lý chất rắn Vật lý thiên văn vũ trụ Vật lý địa cầu Vật lý môi trường Vật lý quang phổ Vật lý hạt nhân Vật lý lượng cao Vật lý ứng dụng Phương pháp nghiên cứu vật lý •... DẠNG VẬN ĐỘNG: - Cơ học - Nhiệt - Điện, Từ, lượng tử - Nguyên tử, hạt nhân - Vi mô -Vật thể THẾ GiỚI VẬT CHẤT - Trường vật lý - Vĩ mô - Hấp dẫn - Điện - Từ Các lĩnh vực nghiên cứu vật lý học • •... tính vật thể, tượng, q trình (các đối tượng vật lý) - Đại lượng vật lý đo (trực tiếp gián tiếp) - Đại lượng vật lý vơ hướng (số đại số âm dương) hay có hướng (véc tơ) - Các đại lượng vật lý thường