vật lý 1 đại học bk hcm động lực học chất điểm phần 2

Tóm tắt giảng Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 2.1 Khái niệm • • Lực: đại lượng vật lý (N) đặc trưng cho tương tác • Ngoại lực: lực từ phía bên ngồi tác động lên vật • Nội lực: lực tương tác phần tử bên Khi vật không bị biến dạng: Σnội lực = Khối lượng m: đại lượng vật lý ( Kg ) đặc trưng cho tính ì (qn tính) 2.2 Ba định luật Newton c om 2.2.1 Định luật 1: (Định luật quán tính) a Phát biểu: vật cô lập (không chịu tác dụng ngoại lực) vật đứng yên đứng n mãi, cịn chuyển động chuyển động thẳng co ng b Hệ quy chiếu qn tính: hệ quy chiếu nhìn vật lập thấy đứng yên hay chuyển động thẳng K hệ quy chiếu qn tính hệ qua chiếu K’ đứng yên hay chuyển động thẳng so với K hệ quy chiếu quán tính Ví dụ: Mặt đất coi hệ quy chiếu quán tính (tương đối) du on g th an 2.2.2 Định luật 2: (Định luật vật chuyển động có gia tốc) a Phát biểu: Một vật có khối lượng m, tác dụng tổng ngoại lực vật chuyển động có gia tốc: r r ∑F a= m r r b Phương trình động lực học bản: ∑ F = ma cu u 2.2.3 Định luật 3: (Định luật tương tác vật) a Phát biểu: vật A B tương tác với nhau: r Vật A tác dụng lên vật B lực FB r r vật B tác dụng lên vật A lực FA = − FB b Các cặp lực liên kết: r r • Trọng lực: Khi vật có khối lượng m chuyển động trái đất ta có: P, P' o Điểm đặt: khối tâm G o Phương: đường thẳng đứng (coi mặt đất ngang) o Chiều: hướng xuống o Độ lớn: • Phản lực: vng góc, vật A, B tiếp xúc chồng: o Điểm đặt: điểm tiếp xúc o Phương: vng góc mặt tiếp xúc o Chiều: từ điểm tiếp xúc hướng đến vật xét o Độ lớn: N =N’ (giải phương trình tìm N, N’) Th.S TRẦN ANH TÚ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tóm tắt giảng Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM • Lực ma sát trượt: vật A, B trượt lên o Điểm đặt: điểm tiếp xúc o Phương: theo phương chuyển động o Chiều: ngược chiều chuyển động r r o Độ lớn: ⎣Fms ⎦ = ⎣F ' ms ⎦ = KN co ng r r • Lực cản môi trường: Fc = − K c v Kc: hệ số cản môi trường r r Fc : phương, ngược chiều với v o Điểm đặt: điểm tiếp xúc r o Phương: phương v (phương tiếp tuyến) r o Chiều: ngược chiều v r o Độ lớn: ⎣Fc ⎦ = K c v c om • Sức căng dây: Xuất vật tiếp xúc treo với sợi dây: B: sợi dây treo vật A r T : ngoại lực A sợi dây tác dụng o Điểm đặt: điểm tiếp xúc o Phương: phương sợi dây o Chiều: từ điểm tiếp xúc hướng vật xét o Độ lớn: T = T’ (giải phương trình tìm T, T’) du on g th an r r • Lực đàn hồi lò xo: Fđh = − K đh x Kđh: hệ số đàn hồi lò xo r r Fđh : phương, ngược chiều với ly độ x o Điểm đặt: điểm tiếp xúc o Phương: phương chuyển động r o Chiều: ngược chiều với li độ Ox r o Độ lớn: ⎣Fđh ⎦ = K đh x cu u ™ Giải toán phương pháp động lực học: • Bước 1: Phân tích lực vật người ta cho khối lượng r r • Bước 2: Viết phương trình lực: dùng định luật Newton: ∑ F = ma • • Bước 3: Chiếu phương trình lực lên phương: ƒ Phương vng góc chuyển động → tìm phản lực N → lực ma sát ƒ Phương chuyển động: chọn chiều dương chiều chuyển động, gia tốc theo chiều dương Bước 4: Giải hệ phương trình theo phương chuyển động → kết VD: Th.S TRẦN ANH TÚ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tóm tắt giảng Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ¾ Dây không giãn → vận tốc điểm dây → a1=a2(độ lớn) ¾ Trên điểm sợi dây khơng có vật có khối lượng sức căng điểm → T1=T2=T 2.3 Hệ quy chiếu bất quán tính – Lực quán tính 2.3.1 Hệ quy chiếu bất quán tính Là hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc so với hệ quy chiếu quán tính K hệ quy chiếu quán tính, K’ chuyển động có gia tốc K hệ quy chiếu bất quán tính r r Lực quán tính: Fqt = −ma Điểm đặt: khối tâm G Phương: phương Chiều: Ngược chiều r Độ lớn: Fqt = ma0 c om o o o o co ng Ghi chú: lực quán tính xuất hệ quy chiếu bất quán tính VD1: Treo hệ rịng rọc thang máy: Chọn mặt đất hệ quy chiếu quán tính K Hệ phương trình lực tương ứng: r r r r r ⎧ m1 g + T = m1 a1 = m1 (a '1 + a ) ⎨ r r r r r ⎩ m2 g + T = m2 a = m2 (a ' + a0 ) cu u du on g th an a1 ≠ a vật lên chiều, vật xuống ngược chiều Chọn sàn thang máy: hệ quy chiếu bất quán tính r r r r m g ⎧ + T + Fqt = m1 a '1 ⎨ r r r r ⎩ m2 g + T + Fqt = m2 a ' r a '1 : gia tốc vật sàn thang máy ≠ a1 đất: r a ' : gia tốc vật sàn thang máy ≠ a2 đất: Chú ý: chiều : r Thang máy xuống chậm dần: a ↑ r Thang máy lên chậm dần: a0 ↓ VD2: r Mặt bàn đứng yên:m trượt cạnh bàn N = Mặt bàn chuyển động sang phải :m bị lực quán tính r r đè vào bàn → N ≠ , có thêm lực ma sát Fms Th.S TRẦN ANH TÚ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tóm tắt giảng Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 2.4 Động lượng – Xung lượng r 2.4.1 Định nghĩa động lượng: p r r r Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v Thì p = mv 2.4.2 Định lý động lượng: Phát biểu: Đạo hàm véctơ động lượng theo thời gian tổng ngoại lực tác dụng lên vật r r r r dp d (mv ) dv v = =m = ma = ∑ F dt dt dt 2.4.3 Định luật bảo toàn động lượng a Bảo toàn toàn phương: r r r r ∑ F = ⇒ p = mv = hs ⇒ v = hs → vật chuyển động thẳng .c om b Bảo tồn phương: Hình chiếu tổng ngoại lực theo phương = động lượng theo phương bảo toàn r F ∑ ≠ 0, Fx = ⇒ p x = mv x = hs ⇒ v x = hs → vật chuyển động theo phương x v p1 co ng 2.4.4 Xung lượng r Xung lượng xung lực F khoảng thời gian Δt = t − t1 độ biến r r r thiên động lượng Δp = p − p1 r p2 t r r r r r ∫ dp = ∫ F dt ⇒ Δp = p − p1 t1 2.5 Cơ chất điểm r th an r r r r r Nếu dùng lực trung bình F khoảng thời gian Δt Δp = p − p1 = F Δt cu u du on g 2.5.1 Công lực F a Công nguyên tố: r r dA = F dl = F dl cos α r r α : góc hợp F dl Nếu: α nhọn (dA>0): công phát động, lực làm cho vật di chuyển α tù (dA v > v1 : Vật chuyển động với quỹ đạo elip v ≥ v II : Vật chuyển động với quỹ đạo parabol thoát khỏi trái đất Th.S TRẦN ANH TÚ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 2. 6 Trường hấp dẫn: 2. 6 .1 Lực hấp dẫn: Cho chất điểm khối lượng , đặt cách khoảng r, hút lực: mm F1 = F2 = G 2   r G: Hằng số hấp dẫn G=6,67 .10 -11 Nm2/kg2 Kết... giảng Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 2. 4 Động lượng – Xung lượng r 2. 4 .1 Định nghĩa động lượng: p r r r Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v Thì p = mv 2. 4 .2 Định lý động lượng:... Chương 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ¾ Dây khơng giãn → vận tốc điểm dây → a1=a2(độ lớn) ¾ Trên điểm sợi dây khơng có vật có khối lượng sức căng điểm → T1=T2=T 2. 3 Hệ quy chiếu bất quán tính – Lực quán