Bài giảng Cơ học kỹ thuật: Chương 3.1 - Phạm Thành Chung

Bài giảng "Cơ học kỹ thuật: Chương 3 - Các khái niệm cơ bản" được biên soạn với các nội dung chính sau: Công của lực; Công suất và hiệu suất; Động năng của chất điểm; Biểu thức động năng của vật rắn; Động năng của cơ hệ;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ học kỹ thuật: Chương 3.1 - Phạm Thành Chung Chương 3. Các phương pháp năng lượng ♣ Các khái niệm cơ bản ♣ Định lý biến thiên động năng ♣ Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Người trình bày: Phạm Thành Chung Bộ môn Cơ học ứng dụng, Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 1 / 35 Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 2 / 35 §1. Các khái niệm cơ bản Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 2 / 35 §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 2 / 35 §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực a) Công nguyên tố của lực Định nghĩa. Công nguyên tố của lực F~ khi điểm đặt của nó di chuyển trên đường cong C một độ dời vô cùng bé ds được định nghĩa bởi d 0 A(F~) = Fds cos α (1) Trong đó α là góc giữa lực F~ và tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm đặt của lực. Do ds = vdt nên d 0 A(F~) = Fv cos αdt = F~.~ v dt (2) Chú ý đến d r~ = v~dt, biểu thức (2) có dạng d 0 A(F~) = F~.d r~ = Fx dx + Fy dy + Fz dz (3) Trong đó F~ = Fx e~x + Fy e~y + Fz e~z , d r~ = dx e~x + dy e~y + dz e~z Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 3 / 35 §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực b) Công hữu hạn của lực z M 1 M (C ) r v r α r ur r F M2 ez r ey y r O ex x Định nghĩa. Khi điểm đặt của lực F~ di chuyển trên đường cong (C ) từ điểm M1 đến điểm M2 , công của lực F~ trên đoạn di chuyển đó có dạng Zs2 Zr~2 Z A= F cos αds = F~.d r~ = Fx dx + Fy dy + Fz dz (4) s1 r~1 M 1 M2 þ [A] = Nm = J. Đơn vị Jun (J) thường được dùng trong kỹ thuật. Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 4 / 35 §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Công của lực c) Chú ý Từ biểu thức (3): d 0 A(F~) = F~.d r~ ⇒ d 0 A = 0 khi F~⊥d r~ hoặc d r~ = 0. Ký hiệu d 0 A(F~) được dùng để nhấn mạnh công của lực không phải là vi phân của một hàm. Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 5 / 35 §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Công của một số lực thường gặp Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Công của lực Công của một số lực thường gặp Công suất và hiệu suất Động năng của chất điểm và vật rắn Một vài biểu thức động năng của vật rắn Động năng của cơ hệ 2 Định lý biến thiên động năng 3 Thế năng và định lý bảo toàn cơ năng Cơ học kỹ thuật 2 (ME3011) Chương 3. Các phương pháp năng lượng Học kỳ 20132 5 / 35 §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Công của một số lực thường gặp a) Công của trọng lực d 0 A = Fy dy = −mgdy y Zy2 y2 M2 A = −mg dy = −mg (y2 − y1 ) y1 Zy1 mg A = −mg dy = mg (y2 − y1 ) y2 y1 M1 ...