2.3.1.1. Khái niệm
- Hệ kín:
+ Hệ không có tác dụng của ngoại lực.
+ Hệ có ngoại lực tác dụng nhưng các ngoại lực cân bằng nhau.
+ Một hệ lúc bình thường không là hệ cô lập. Trong một khoảng thời gianngắn Δt, trong hệ xảy ra va chạm hoặc phân hủy mạnh sao cho nội lực tương tácgiữa các bộ phận có cường độ rất lớn so với ngoại lực. Trong khoảng thời gian Δt hệ được xem là hệ kín.
- Va chạm mềm: trường hợp sau va chạm, hai vật dính vào nhau thành một khối chung và chuyển động cùng vận tốc được gọi là va chạm mền hay va chạm hoàn toàn không đàn hồi.
- Chuyển động bằng phản lực: Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, thì theo định luật bảo toàn động lượng, phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như thế gọi là chuyển động bằng phản lực.
- Động lượng: Động lượng
p
r
của một vật là một vector cùng hướng với vector vận tốc của vật, đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật.
Biểu thức: p mv=
r r
- Xung lượng của lực: Khi một lực F
r
(không đổi) tác dụng lên vật trong khoảng thời gian Δt thì tích được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian Δt. - Công của lực tác dụng: Nếu lực không đổi F
r
tác dụng lên một vật và điểm đặtcủa lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực một góc α thì công thực hiện bởi lực đo bằng tích độ lớn của lực với hình chiếu của độ dời điểm đặt trên phương của lực.
Biểu thức: A F s= . cosα
- Công suất: Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công nhanh haychậm và có giá trị bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Biểu thức
AP P
t
=
- Động năng: Động năng của một vật là năng lượng do vật chuyển động mà có,nó có giá trị bằng một nửa tích khối lượng và bình phương vận tốc của vật.
Biểu thức: 2 d 1 2 W = mv - Thế năng: gồm hai dạng:
+ Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật, thế năng trọng trường phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.
Biểu thức: Wt = mgz
+ Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng có được do biến dạng của lò xo, phụ thuộc vào độ biến dạng của lò xo.
Biểu thức: Wdh =
12 2
kx2
- Cơ năng của vật: bằng tổng động năng và thế năng của vật. Biểu thức: W = Wđ + Wt
2.3.1.3 Định luật
- Bảo toàn toàn động lượng: Nếu hệ là hệ kín hoặc nếu tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không, thì động lượng toàn phần của hệ là không đổi.
Biểu thức: 1 2
p +p =const
r r
- Bảo toàn cơ năng: Khi vật chỉ chịu tác dụng của trong lực, lực đàn hồi thì cơ năng của vật là đại lượng bảo toàn.
Biểu thức: W = Wđ + Wt = const
2.3.1.4 Định lý
- Biến thiên động lượng: Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.
Biểu thức:
.
p F t
∆ = ∆r r
- Biến thiên động năng: Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật.
Biểu thức: ΔWđ = Wđ2 – Wđ1 = Angl
- Định lý thế năng: Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng Biểu thức: - ΔWt = Wt1 – Wt2 = AP
- Biến thiên cơ năng: Khi vật chịu tác dụng của trọng lực, lực đàn hồi, lực cản, lực ma sát,...cơ năng không bảo toàn và độ biến thiên cơ năng bằng tổng công của các lực lực cản, lực ma sát,...
Biểu thức: W2 – W1 = ΔW = Akt (lực cản, lực ma sát,….)