Bài giảng Cơ lý thuyết 2 - ĐH Phạm Văn Đồng

Cơ lý thuyết là một môn học thuộc khối kiến thức kỹ thuật cơ sở được giảng dạy trong các ngành kỹ thuật ở các trường đại học, cao đẳng. Bài giảng Cơ lý thuyết 2 (Phần Động lực học) được biên soạn gồm 5 chương. Trong mỗi chương đều có phần Câu hỏi ôn tập giúp cho học viên củng cố các kiến thức đã học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ lý thuyết 2 - ĐH Phạm Văn ĐồngTRƯỜNG ĐH PHẠM VĂN ĐỒNGKHOA KỸ THU T CÔNG NGHỆ*******ThS. NGUYỄN QUỐC B OBÀI GI NGCLÝ THUYẾT 2PHẦN ĐỘNG LỰC HỌCQu ng Ngưi ậ 12/20151M CL CPH NăĐ NGăL CăH CL IăNịI Đ Uă.....…………………………………………...……….........……….. 3MChĐ Uă.....…………………………………………...……….........….………….. 4ng 1.CÁC Ð NH LU T C A NEWTON VÀ PHNG TRÌNH VIPHÂN CHUY N Đ NG1.1. Các khái niệm ………...…………...…………….....……..…..…………….. 51.2. Các định luật động lực học của Newton ………..........…...……………….. 61.3. Phương trình vi phân chuyển động của chất điểm .........…….…..…...…….. 81.4. Hai bài toán cơ bản của động lực học ……..…….....…………..…...……… 9Chng 2.ăăăăăăăăăăCÁCăợ NHăLụăT NGăQUÁTăC AăĐ NGăL CăH C2.1. Định lý biến thiên động lượng …………………….....…..….……………. 182.2. Định lý chuyển động khối tâm …………...………….........………………. 252.3. Định lý biến thiên momen động lượng …….…..…….......….……………. 292.4. Định lý biến thiên động năng …………......……….....……....…………… 35Chngă3.ăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăNGUYểNăLụăD’ALEMBERT3.1. Lực quán tính ……...……………………….……….........……………….. 493.2. Nguyên lý d’Alembert …………..…………………….........………….….. 533.3. Bài toán áp dụng nguyên lý d’Alembert ….……......………...….....……... 55Chngă4.NGUYÊN LÝ DIăCHUY NăKH ăDƾ4.1. Các khái niệm …….…..…………..................................................……….. 634.2. Nguyên lý di chuyển khả dĩ ………..……………….....……...………….. 664.3. Bài toán áp dụng nguyên lý di chuyển khả dĩ ………......…...………...….. 67Chngă 5. PHNGă TRỊNHă DALEMBERT-LAGRANGE VĨă PHNGăTRỊNHăLAGRANGEăLO IăII5.1. Phương trình dAlembert - Lagrange…….......………....…………...…….. 735.2. Phương trình Lagrange loại II ………….....…………......……....…………77T NGăK TăPH NăĐ NGăL CăH Că…...……...…………………….......…….. 86TÀI LI UăTHAMăKH O …….....…………...………………………...…...…….. 892LỜI NÓI ĐẦUCơ lý thuyết là một môn học thuộc khối kiến thức kỹ thuật cơ sởđược giảng dạy trong các ngành kỹ thuật ở các trường đại học, cao đẳng.Cơ lý thuyết nghiên cứu các qui luật tổng quát về chuyển động và sự cânbằng chuyển động của các vật thể.Cơ lý thuyết trong chương trình đào tạo của Trường Đại học PhạmVăn Đồng dành cho sinh viên bậc đại học ngành Cơ khí đào tạo theo họcchế tín chỉ được chia làm 2 phần:Phần I. Tĩnh học và Động học.Phần II. Động lực học.Bài giảng Cơ lý thuyết 2 (Phần Động lực học) được biên soạn gồm5 chương. Trong mỗi chương đều có phần Câu hỏi ôn tập giúp cho họcviên củng cố các kiến thức đã học. Cuối tài liệu có Tổng kết Phần độnglực học giúp sinh viên hệ thống lại toàn bộ nội dung đã học. Đi kèm vớiBài giảng này, chúng tôi có biên soạn tài liệu Bài tập Cơ lý thuyết 2.Bài giảng này đã được hiệu chỉnh và bổ sung nhiều lần, tuy nhiêncũng không tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự đóng góp củabạn đọc để tài liệu ngày càng được hoàn thiện hơn. Chúng tôi xin chânthành cảm ơn.Quảng Ngãi, tháng 12/2015Người biên soạnEmail: baoqng2006@gmail.com3PHẦN ĐỘNG LỰC HỌCMỞ ĐẦUTrong các phần trước chúng ta nghiên cứu về lực (xác định lực, thugọn lực, hợp lực) cũng như về chuyển động (các dạng chuyển động, yếu tốđặc trưng chuyển động).Phần Động lực học (ĐLH) là phần thứ ba và là phần tổng quát nhấtcủa Cơ lý thuyết. Nó nghiên cứu các qỐi lỐật chỐyển động của ốật thểdưới tác dụng của lực.Nói một cách khác: ĐLH nghiên cứu quan hệ giữa lực là nguyênnhân gây ra chuyển động và chuyển động của vật thể dưới tác dụng củalực tác dụng lên chúng.Trong ĐLH kh i lượng của các vật thể đóng một vai trò quan trọng.Vật thể ở đây có thể là chất điểm, hệ chất điểm (cơ hệ) và vật rắn tuyệt đối.4Chng 1.CÁC ĐỊNH LU T CỦA NEWTON VÀPHNG TRÌNH VI PHÂN CHUYỂN ĐỘNGA. M C TIÊU- Nắm được các định luật Newton của động lực học và các dạng của phươngtrình vi phân chuyển động.- Giải được hai bài toán cơ bản của động lực học.B. NỘI DUNG1.1. CÁCăKHÁIăNI M1.1.1.ăCh tăđi mChất điểm là điểm hình học mang khối lượng.Vật chuyển động tịnh tiến được coi là chất điểm. Vật không chuyển động tịnhtiến, nhưng kích thước của nó có thể bỏ qua trong bài toán khảo sát cũng có thể coi làchất điểm.Ví dụ: Khi nghiên cứu chuyển động của quả đất quanh mặt trời, có thể coi quả đấtnhư 1 chất điểm; viên đạn khi xác định tầm bắn cũng coi như là 1 chất điểm, …Trong chuyển động chất điểm có thể ở trạng thái tự do (gọi là chất điểm tự do)hoặc không tự do (gọi là chất điểm không tự do hay chất điểm chịu liên kết).1.1.2.ăC ăhCơ hệ là tập hợp hữu hạn hoặc vô hạn các chất điểm chuyển động phụ thuộc lẫnnhau.Ví dụ: Coi các hành tinh là các chất điểm thì hệ mặt trời là 1 cơ hệ.Cơ hệ gồm cơ hệ tự do và cơ hệ không tự do. Cơ hệ không tự do có thể đượckhảo sát như cơ hệ tự do nhờ thay thế liên kết.Vật rắn là 1 trường hợp đặc biệt của cơ hệ với vô hạn các chất điểm mà khỏangcách giữa 2 điểm bất kỳ thuộc nó không đổi.1.1.3.ăL cLực là số đo của tác dụng tương hỗ giữa các vật thể. Trong ĐLH, lực là đại lượngbiến đổi theo vị trí r , vận tốc ...