Bài giảng Chương 1: Cơ học vật rắn

Bài giảng Chương 1: Cơ học vật rắn được biên soạn nhằm trang bị cho các bạn những kiến thức về đặc điểm của vật rắn khi quay quanh một trục có định - tọa độ góc; vận tốc góc - tốc độ góc; gia tốc góc; phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và một số kiến thức khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 1: Cơ học vật rắnBµi gi¶ng ch¬ng I: C¬ häc vËt r¾n Bài1:Chuyểnđộngcủavậtrắnquayquanhmộttrụccốđịnh1.ĐặcđiểmcủavậtrắnkhiquayquanhmộttrụccóđịnhTọađộgóc:a.Đặcđiểm:Mọiđiểmtrênvậtrắnđềuchuyểnđộngtrênquỹđạolànhữngđườngtròn,cácđườngtrònnàycótâmnằmtrên trụcquay.Mọiđiểmtrênvậtrắnquayđượccácgócquaynhư nhautrongcùngmộtkhoảngthờigian.Nóicáchkhácmọiđiểmtrênvậtrắncócùngvậntốcgócvàgiatốcgóc.b.Tọađộgóc:Tọađộgóclàthôngsốchophépchúngtaxácđịnhđượctọađộcủavậtrắntrongchuyểnđộngquayxungquanh mộttrụccốđịnh.Để xácđịnhtọađộ gócngườitalàmnhưsau:Chọnramặtphẳngtọađộ cóchứatrụcquaycủavật.Khiđógóchợpbởimặtphẳngchứatrụcquayvàmộtđiểmđượcchọnlàmmốctrênvậtrắnvớimặt phẳngtọađộ đượcgọilàtọađộgóccủavậtrắn.Tọađộgóckýhiệulà ,đơnvịlà(rad).2.VậntốcgócTốcđộgóca.VậntốcgócLàđạilượngđặctrưngchosựquaynhanhchậmcũngnhưchiềuquay(âmhaydương)củavậtrắnxungquanh mộttrụccốđịnh.Vậntốcgóckýhiệu ;đơnvịlàRad/s.Vậntốcgóclàgiátrịđạisố:ω>0khivậtquaytheochiềudương;ωBµi gi¶ng ch¬ng I: C¬ häc vËt r¾n 1 2Với làgócquayđượctrongthờigian t : d t t (1.9) 26.Liênhệgiữavậntốc,giatốcdàivớivậntốc,giatốcgóc:Xétchấtđiểmchuyểnđộngquaytrênquỹđạolàđườngtrònbánkínhr.Vậntốcdài(vậntốctiếptuyến): cóphươngtiếptuyếnvớiquỹđạochuyểnđộng,làđạilượngđặctrưngchota biếtđộlớn,phươngvàchiềuchuyểnđộngcủachấtđiểmkhiđitrêncungtrònđó. s rVậntốcdàikýhiệulàv,đơnvị(m/s),đượctínhtheocôngthức: v r . (1.10) t tGiatốcdài(giatốctiếptuyến): đặctrưngchosựbiếnđổiphươngvàđộlớncủa tvậntốcdài.Giatốcdàiluôncóphươngtiếptuyếnvớiquỹđạochuyểnđộng. tGiatốcdàikýhiệulà a t ,đơnvị(m/s2),đượctínhtheocôngthức: n v rat r . (1.11) t tGiatốcpháptuyến(giatốchướngtâm): luôncóphươnghướngvàotâmquỹđạochuyểnđộng. v2 r 2 2 2Giatốcpháptuyếnkýhiệulà a n ,đơnvị(m/s2),đượctínhtheocôngthức: an r (1.12) r r   Giatốctoànphần:làtổnghợpcủagiatốctiếptiếptuyếnvàgiatốctiếptuyến: a a n a t Độlớngiatốctoànphần: a a n2 at2 r2 2 r2 4 r 2 4 (1.13) Bài2:Phươngtrìnhđộnglựchọccủavậtrắnquayquanhmộttrụccốđịnh1.Mômenlực:Xétchấtđiểmcókhốilượngmchịutácdụnglực F .Khiđólựctácdụng F đãgâyramômenlựcMlàmchovậtrắnquayxungquanhtrụccốđịnhđó.Biểuthứcmômenlựclà:M=F.d(N.m) (2.1)Trongđó: F:độlớncủalựctácdụnglênvật d:cánhtayđòn(làkhoảngcáchkẻ từ trụcquayvuônggócvới phươngcủalực) tQuyước: M>0nếumômenlàmvậtquaytheochiềudương; ...