Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm - HV Nông nghiệp Việt Nam

Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm - HV Nông nghiệp Việt Nam nêu lên một số khái niệm, vận tốc, gia tốc, chuyển động tròn, chuyển động đặc biệt. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về vấn đề này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 1: Động học chất điểm - HV Nông nghiệp Việt Nam1. Vật lý là lĩnh vực khoa học nghiên cứu mọi dạngvận động của vật chất trong đó có chuyển “độngcơ học”2. Chuyển động cơ học là khái niệm trung tâm của cơhọc cổ điển.LCơ học cổ điển nghiên cứu chuyểnđộng của vật trong 3Llĩnh vực nhỏ,Lđó là:Mở đầuChương 1Động học chất điểm9/29/151. Chất điểm:LVật có kích thước nhỏ không đáng kểsoLvới khoảng cách mà taLnghiên cứu chuyểnđộng.2. Chuyển động:Lsự thay đổi vị trí của vật đối với mộthệ quy chiếu =>Lchuyển động chỉ là tương đối.3. Hệ quy chiếu:Lvật được chọn làm mốc và được coilà đứng yên để nghiên cứu chuyển động.4. Phương trình chuyển động:LPhương trình mô tảsự phụ thuộc của độ dời hayLtọa độ của chất điểmtheo thời gian.MỘT@SỐ@KHÁI@NIỆM9/29/15! Động học: Chỉ nghiên cứu thuần túy chuyển động vàcác đặc trưng của chuyển động mà không xét đếnnguyên nhân gây ra chuyển động.! Động lực học: Nghiên cứu chuyển động của vậttrong mối liên hệ,Ltương tác với các vật khác! Tĩnh học: Thực chất là một phần của động lực họcnghiên cứu vật rắn ở trạng thái cân bằng9/29/151. Dạng tổng quát của phương trình chuyển độngMỘT@SỐ@KHÁI@NIỆM! x = x(t )#y = y(t )#z = z(t )$Hoặc! !r = r (t)Véc tơ tọa độ2. Phương trình quỹ đạo:Lquỹ tích tất cả các điểmkhông gian mà chất điểm đi qua.! x = r sin t#y = r cos tx 2 + y2 = r 2! x = at2#y = bt + cy=b 2x +ca2Quỹ đạo làđường trònQuỹ đạo làđường Parabol9/29/151. Vận tốc:LĐại lượng đặc trưng cho mức độ nhanhhayLchậm của chuyển động của một vật.M2. Vận tốc trung bình:M!4. Véc tơ vận tốcVẬN@TỐC!!!!!Δs ≈ MM #!!!!!MM #Δs ds= lim=v = limΔt →0 ΔtΔt →0 ΔtdtMM Δsvtb ==t 2 − t1 Δt3. Vận tốc tức thờiΔs dsv = lim vtb = lim=Δt →0Δt →0 Δtdt! “Vận tốc của chuyển động của một chất điểm là đạilượng được xác định bằng đạo hàm của độ dời của chấtđiểm theo thời gian”9/29/156. Véc tơ vận tốc trong hệ tọa độ Đề Các (Descartes)VẬN@TỐC!!!! t →OM = r!!!! t = t + dt → OM = r = r + dr !!!!!ds = MM = drv = v x i + v y j + v zk drv=dt!dx#v x = dt!x#v=#! #dyr = y ⇒ vy =dt##z$#dzv=#v z = dt$z!iMM!Oyx2M!! Đơn vị cơ bản:Lmét trên giây (m/s hoặc msx1)! Ngoài ra người taLcòn sử dụng các đơn vị khác giúptaLdễ hiểu hơn hoặc tùy thuộc vào các vùng lãnh thổ,Lquốc gia! VD:Lkilomét trên giờ (km/h);Ldặm trên giờ(miles/h)…9/29/151. Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thay đổivận tốc của chuyển động.2. Gia tốc trung bình:GIA@TỐC3. Gia tốc tức thời!M (v )!M ! (v !)!!!Δv dv=a = limΔt →0 Δtdt4. Đơn vị:Lmét trên giây bình phương (m/s2)222v x + vy + v z2M5. Đơn vị của vận tốc:! !!!v ! − v Δv=a tb =t! − tΔt!r !r!!j!kVẬN@TỐC2! dx $ ! dy $ ! dz $#& +#& +# & dt % dt % dt %9/29/159/29/155. Véc tơ gia tốc trong hệ tọa độ Đề Các (Descartes)GIA@TỐC!!!!a = a x i + a y j + a zkdv x d 2 xax ==$dt 2dt$!$dv! dvd 2y⇒ #a y = y = 2a=dtdtdt$$dv z d 2 z= 2$a z =dtdt%22y222z9/29/158. Gia tốc tiếp tuyến !at!! aan! Phương:LTrù ng vơi tieå p tuyeå n củ a quỹL đạ ó! Chieê u:LCù ng chieê u chuyeë n độ ng khi chuyeë n độ ngLlàLnhanh daê n và ngươc chieê u chuyeë n độ ng khi chuyeë ṇđộ ngLlàL chậ m daê n.!! Độ lơn: a t = dv / dt́! Ý nghĩa:L“Gia tốc tiếp tuyến đặc trưng cho sự thay đổivề độ lớn của vận tốc”.!at!an!a!! aan!at9/29/15! !!a = an + at2a = a n + a t2! QuaL3Lđiểm A,LB,LCLvẽ 1Lđường trònr! ChoLCLtiến dần về AL=>Lđường trònmật tiếp với quỹ đạo tại điểm A! Bán kính của đường tròn mật tiếp chínhlà bán kính cong của quỹ đạo tại điểm đó9. Gia tốc pháp tuyếnGIA@TỐC!aat7. Đường tròn mật tiếp& d 2 x ) & d 2y ) & d 2 z )a = a +a +a = ( 2 + +( 2 + +( 2 + dt * dt * dt *2x6. Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến!GIA@TỐC!! aanABC9/29/15GIA@TỐC!! aan! Phương:LVuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo tạiđiểm khảo sát! Chieê u:LLuôn hướng về phía lõm của quỹ đạo (tâm củađường tròn mật tiếp)!! Độ lớn a n = v 2 / r! Ý nghĩa:L“Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự thayđổi về phương của véc tơ vận tốc”.9/29/151. TrongLchuyểnLđộngLtrònLcủaLvật,LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLMthayLvìLsửLdụngLđộLdờiLs,LvậnLtốcLv!vàLgiaLtốcLa dài,LtaLthườngLsửLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLR ΔθM!dụngLđạiLlượngLgócLquétLθ,LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLOvậnLtốcLgócLω và giaLtốcLgócLβ.2. VậnLtốcLgócLtrungLbìnhChuyển động tròn3. VậnLtốcLgócLtứcLthờiωtb =ΔθΔt4. ĐơnLvị:LradianLtrênLgiây(rad/s)ω!β!Rf =ΔsΔθ=RΔtΔtdsdθ=R⇒ v = RωdtdtM1TDạng véc tơ!R ΔθM!O! ! !v =ω×R9/29/1510.Mối liên hệ giữa gia tốc góc và gia tốc tiếp tuyếnat =dωdt!R!βdv d (ω ⋅ R ) dω==⋅Rdtdtdtat = β RdωdtDạng véc tơβ=!ω!v!vChuyể ...