Stt
Chuẩn KT, KN quy định trong chơng
trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú 1 Nêu đợc vật rắn và
chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là gì.
[Thông hiểu]
• Vật rắn là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì của vật không thay đổi trong quá trình chuyển động.
• Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến thì mọi điểm của vật có quỹ đạo giống hệt nhau.
2 Nêu đợc cách xác định vị trí của vật rắn trong chuyển động quay quanh một trục cố định. [Thông hiểu]
Cách xác định vị trí của vật rắn trong chuyển động quay quanh một trục cố định (chỉ xét vật quay theo một chiều). Chọn chiều dơng là chiều quay của vật, vị trí của vật tại mỗi thời điểm đợc xác định bằng toạ độ góc ϕ. Đó là góc giữa một mặt phẳng động P gắn với vật và một mặt phẳng cố định P0 (hai mặt phẳng này đều chứa trục quay).
Chuyển động quay của một vật rắn quanh một trục cố định có đặc điểm:
- Mỗi điểm trên vật vạch một đờng tròn nằm trong mặt phằng vuông góc với trục quay, có bán kính bằng khoảng cách từ điểm đó đến trục quay, có tâm ở trên trục quay.
- Mọi điểm của vật đều quay đợc cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian.
Chuyển động quay đều là chuyển động mà tốc độ góc của vật rắn không đổi theo thời gian : :
ϕ = ϕ0 + ωt
trong đó ϕ0 là toạ độ góc ban đầu, lúc t = 0. Góc ϕ đo bằng rađian (rad).
của gia tốc góc và nêu đợc đơn vị đo gia tốc góc.
• Gia tốc góc trung bình γtb trong khoảng thời gian ∆t là γtb =
t ∆ω
∆ , với ∆ω là độ biến thiên tốc độ góc trong khoảng thời gian ∆t.
• Gia tốc góc tức thời (gọi tắt là gia tốc góc) của vật rắn quay quanh một trục ở thời điểm t là đại lợng đặc trng cho sự biến thiên của tốc độ góc ở thời điểm đó và đợc xác định bằng đạo hàm của tốc độ góc theo thời gian.
Δ Δ Δ γ Δ t 0 d = lim = t dt → ω ω hay γ = ω'(t)
Đơn vị của gia tốc góc là rađian trên giây bình phơng (rad/s2).
gia tốc góc không đổi theo thời gian.
Tốc độ góc trung bình ωtb của vật rắn trong khoảng thời gian ∆t là
tb t
∆ϕ ω =
∆
Tốc độ góc tức thời (gọi tắt là tốc độ góc) là đại lợng đặc trng cho mức độ nhanh, chạm của chuyển động quay cảu vật rắn quanh một trục ở thời điểm t và đợc xác định bằng đạo hàm của toạ độ góc theo thời gian. Δ Δ Δ t 0 d = lim = t dt → ϕ ω ω hay ω=ϕ’(t)
Đơn vị của tốc độ góc là rađian trên giây (rad/s) Các phơng trình của chuyển động quay biến đổi đều : là
ω = ω0 + γt ; ; ϕ = ϕ0 + ω0t + 1 2 γt2
ω2 – ω20 = 2γ(ϕ − ϕ0)
trong đó ϕ0, ω0 là toạ độ góc và tốc độ góc ban đầu, tại thời điểm t = 0.
Nếu vật rắn quay đều, ta có gia tốc hớng tâm an của một điểm trên vật rắn, cách trục quay một khoảng r là 2 2 n v a r r = = ω
có thêm gia tốc tiếp tuyến, có độ lớn là at=rγ.
Gia tốc của một điểm trên vật rắn chuyển động tròn không đều là a ar r= n+art và độ lớn của vectơ gia tốc là
2 2
n t
a= a +a