Tài liệu này sẽ cung cấp cho các bạn sinh viên các cấp Đại hocCao đẳng những kiến thức được đúc rút bởi các giảng viên trường Đại học Công Nghệ Đại học Quốc gia Hà Nội,giúp cho các bạn có thế qua môn , thậm chí đạt điểm số cao trong môn này
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ KHOA VẬT LÝ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ NANO BÀI TẬP VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG Giảng viên hướng dẫn: GS.TS Hoàng Nam Nhật & Nguyễn Đăng Cơ Hà Nội, 2021 CÁC NỘI DUNG CHÍNH CẦN GHI NHỚ DẠNG BÀI TẬP CƠ NHIỆT CHƯƠNG 2 ĐỊNH LUẬT II NEWTON ĐỘNG HỌC ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN QUAY Bài toán liên quan: Tới chuyển định luật newton Bài toán liên quan: Sự kết hợp động học động lực học Bài toán liên quan: Chuyển động quay vậtrắn CÁC NỘI DUNG CHÍNH CẦN GHI NHỚ DẠNG BÀI TẬP CƠ NHIỆT CHƯƠNG BẢO TOÀN XÁC ĐỊNH ĐỘNG LỰC HỌC MOMEN ĐỘNG LƯỢNG MOMEN QUÁN TÍNH VẬT RẮN QUAY Bài tốn liên quan: Tới chuyển động quay, momen động lượng Bài toán liên quan: Chuyển động quay, momen qn tính Bài tốn liên quan: Chuyển động quay vậtrắn vật BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON KIẾN THỨC CƠ BẢN Đây dạng tốn vơ bản, nhìn tên biết liên quan tới ba định luật tiên sinh Newton Do đó, khơng thể khơng nhắc tới nội dung ba định luật này: Định luật thứ nhất: Khi vật không chịu tác dụng ngoại lực đứng n tiếp tục chuyển động với vận tốc khơng đổi Hay nói cách khác mà khơng có ngoại lực gia tốc không đổi Định luật thứ hai: Gia tốc vật tỷ lệ thuận với tổng lực tác dụng lên tỷ lệ nghịch với khối lượng Định lý liên quan tới khái niệm quan trọng khối lượng Nói đến khối lượng phải nhớ đại lượng đặc trưng cho quán tính vật Khối lượng lớn qn tính lớn Vậy qn tính gì? Nói cách đơn giản xu hướng bật lại, hay bảy tỏ thái độ có thằng định làm thay đổi vận tốc vật Định luật thứ ba: Nếu vật A tác động lên vật B lực FA ->B lúc vật B tác động lại vật A lực ngược hướng FB->A BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON KIẾN THỨC CƠ BẢN - Khối lượng trọng lượng: Ở toán dạng lúc thấy hai đại lượng gắn bó với hình với bóng khối lượng trọng lượng Nhưng phải để ý đừng nhầm lẫn hai thằng với Khối lượng vật đại lượng không đổi cho dù có trời hay biển Trọng lượng khơng, trọng lượng phụ thuộc vào gia tốc trọng trường (độ lớn trọng lực) nên thay đổi tùy theo vị trí đo Một viên gạch tầng có trọng lượng khác với viên gạch tầng khối lượng viên gạch y nguyên - Kiến thức vector: Phân tích vector lực cơng việc thường xun phải làm dạng tốn này, kiến thức vector tổng hai vector hay xác định hình chiếu vector trục cần thiết tự giở sách mà ôn lại làm suốt ngày từ lúc học cấp BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON KIẾN THỨC CƠ BẢN Lực ma sát: Trong sống thường xuyên nghe thấy cụm từ “bôi trơn” xuất nhiều nơi Vậy phải “bơi trơn”? ngun nhân lực ma sát Lực ma sát khiến cho chuyển động hai bề mặt trở nên khó khăn, có xu hướng cản trở chuyển động Trong vật lý, có hai loại lại lực ma sát ma sát tĩnh ma sát động Nói cách đơn giản lực ma sát tĩnh xuất ta tác dụng lực vào vật khơng di chuyển, cịn lực ma sát động xuất lực tác dụng đủ lớn khiến vật di chuyển Lực ma sát tĩnh lực ma sát động có mối liên hệ mật thiết với phản lực thơng qua hệ số ma sát tĩnh (µs) hệ số ma sát động (µk) Trong hệ số ma sát tĩnh thường lớn ma sát động BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON HƯỚNG DẪN CÁCH GIẢI - Bước 1: Tóm tắt tốn Bước 2: Phân tích lực chọn hệ tọa độ thích hợp để chiếu lên Bước 3: Chiếu lên trục áp dụng định luật Newton để giải Bước 4: Phân tích pt để tìm cách biến đổi thích hợp nhằm tìm đại lượng chưa biết BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: 2.4 Bài 2.4: Một người di chuyển xe với vận tốc không đổi Lúc đầu người kéo xe phía trước, sau người đẩy xe phía sau Trong hai trường hợp, xe hợp với mặt phẳng nằm ngang góc α Hỏi trường hợp người phải đặt lên xe lực lớn hơn? Biết trọng lượng xe P, hệ số ma sát bánh xe mặt đường k BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: 2.4 Bài 2.4: Giải: Nhận xét: Đọc toán nhận tốn ứng dụng định luật Newton Do phải xem có lực tất để dễ bề xử lý Đọc kĩ tốn ta thấy có lực là: Lực kéo F, lực ma sát Fms, trọng lực xe P tất nhiên kèm với anh P có phản lực N Tiếp đến phải ý đến đặc điểm chuyển động: “vận tốc không đổi” chắn chuyển động với gia tốc BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: 2.4 Bài 2.4: Giải: Bước 1: Tóm tắt Đã biết: v = const nên a = α P k Tính F? Bước 2: Phân tích lực hình bên 10 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: 2.4 Bài 2.4: Giải: Bước 3: Áp dụng định luật II Newton TH 1: KHI ĐẨY XE: Theo trục Ox: Chiếu lên Ox ta có: 11 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: 2.4 Bài 2.4: Giải: Theo trục Oy: Chiếu lên Oy ta có: Thay vào phương trình ta có: 12 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: 2.4 Bài 2.4: Giải: TH2: KHI KÉO XE Pt theo Ox khơng thay đổi, Phương trình chiếu lên Oy thay đổi chút lúc thành phần F chiếu lên trục Oy chiều với N nên dấu với N Thay vào phương trình Ox ta có: So sánh hai đẩy kéo thấy rõ ràng là: Fkéo < Fđẩy 13 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: Bài 2.13: Ở đỉnh hai mặt phẳng nghiêng hợp với mặt phẳng nằm ngang góc α = 30o β = 45o, có gắn rịng rọc khối lượng khơng đáng kể Dùng sợi dây vắt qua ròng rọc, hai đầu dây nối với hai vật A B đặt mặt phẳng nghiêng Khối lượng vật A B 1kg Bỏ qua tất lực ma sát Tìm gia tốc hệ lực căng dây Nhận xét: Hãy nhớ quy tắc này: Số hệ quy chiếu = Số vật Ở ta thấy vật chắn phải chọn hai hệ qui chiếu 14 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: Bài 2.13: Giải Bước 1: Tóm tắt đề Bước 2: Phân tích lực - Vật A chịu tác động lực: - Vật B chịu tác động lực: Bước 3: Áp dụng định luật II Newton, Chọn hệ trục tọa độ cho vật hình vẽ: Vật A: - Chiếu lên Oy (A): - Chiếu lên Ox (A): 15 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: Bài 2.13: Giải Vật B: FB + PB + TB = mBaB - Chiếu lên Oy (B): - Chiếu lên Ox (B): Bước 4: Phân tích phương trình thu để tìm phương án xử lý, để đơn giản tốt nên đánh dấu đại lượng biết (bơi đỏ này) Tiếp kết nối đại lượng thuộc hai hệ qui chiếu khác Để đơn giản ta gom pt chỗ 16 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: Bài 2.13: Giải Hai vật nối với sợi dây lên gia tốc, vận tốc lực căng T vậy: aA = aB = a; TA =TB = T Ta có hệ đơn giản sau: Yêu cầu đề tính T a nên từ pt (2) (4) ta có hệ: 17 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 1: ĐỊNH LUẬT II NEWTON BÀI TẬP MINH HỌA Các tập dạng SBT: Bài 2.13: Giải Thay số ta tính tốn: a = -1.105 (m/s2) Do chọn chiều dương chiều ngược lại T = 5.915 (N) Kết luận: a = -1.105 (m/s2) ; T = 5.915 (N) 18 BÀI TẬP CHƯƠNG DẠNG 2: ĐỘNG HỌC + ĐỘNG LỰC HỌC KIẾN THỨC CƠ BẢN Nhận xét: Nói chung nhìn tên biết toán dạng giao phối kết hợp kiến thức hai phần động lực học động học Do để làm thể loại tất nhiên phải cần nắm vững kiến thức động học kiến thức động lực học - Động học: nói đến động học tức nói đến thành phần liên quan tới chuyển động quãng đường, vận tốc, gia tốc, hay thời gian - Động lực học: nói đến anh chủ yếu nhắc tới anh Newton II, tức liên quan tới lực tác dụng lên vật này, khối lượng vật này, tất nhiên thiếu anh gia tốc 19 ... Bước 2: Phân tích lực - Vật A chịu tác động lực: - Vật B chịu tác động lực: Bước 3: Áp dụng định luật II Newton, Chọn hệ trục tọa độ cho vật hình vẽ: Vật A: - Chiếu lên Oy (A): - Chiếu lên Ox (A):... định luật Newton Do phải xem có lực tất để cịn dễ bề xử lý Đọc kĩ tốn ta thấy có lực là: Lực kéo F, lực ma sát Fms, trọng lực xe P tất nhiên kèm với anh P có phản lực N Tiếp đến phải ý đến đặc... xuất ta tác dụng lực vào vật khơng di chuyển, lực ma sát động xuất lực tác dụng đủ lớn khiến vật di chuyển Lực ma sát tĩnh lực ma sát động có mối liên hệ mật thiết với phản lực thông qua hệ số