Bài giảng Vật lí đại cương A: Chương 2 - Nguyễn Tiến Hiển

Bài giảng Vật lí đại cương A - Chương 2 Động học chất điểm, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Vị trí, Độ dời và Quãng đường trong không gian 1 chiều; vận tốc, tốc độ; gia tốc; Một số dạng chuyển động đặc biệt; Vị trí trong không gian 2 chiều và 3 chiều; Vận tốc của vật trong không gian 2 chiều và 3 chiều. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lí đại cương A: Chương 2 - Nguyễn Tiến Hiển Chương 2Động học chất điểm Nguyễn Tiến Hiển - Bộ môn Vật lý Email: nguyentienhien@vnua.edu.vnWebpage: http://fita.vnua.edu.vn/nthien/1. Vị trí, Độ dời và Quãng đường trong không gian 1 chiều Vị trí: vị trí của một vật trong không gian một chiều là vị trí của vật đó đối với một điểm mốc (điểm tham chiếu) đã chọn và thường được coi là gốc tọa độ. Nếu chúng ta có thể biết được vị trí của vật tại mọi thời điểm thì ta sẽ có được hiểu biết hoàn chỉnh về chuyển động của một vật.1. Vị trí, Độ dời và Quãng đường trong không gian 1 chiều Xác định vị trí của một vật có nghĩa là ta phải tìm vị trí của vật đó so với một điểm mốc, thường là gốc của một trục tọa độ. Trong không gian một chiều, vị trí của một vật được xác định trên trục tọa độ x. Chiều âm Chiều dương (m) Chiều dương của trục là theo chiều tăng của tọa độ hướng về bên phải. Chiều ngược lại là chiều âm. Ví dụ, một vật có thể được đặt tại vị trí ? = 5 ?, có nghĩa là nó nằm ở phía bên phải một khoảng 5 ? tính từ gốc tọa độ. Nếu nó nằm ở vị trí ? = - 5 ?, nó sẽ nằm cách xa gốc tọa độ một khoảng đúng bằng 5 ? nhưng theo hướng ngược lại.1. Vị trí, Độ dời và Quãng đường trong không gian 1 chiều Độ dời Gốc tọa độ Thời điểm t1 Thời điểm t2 o Độ dời của vật được định nghĩa là sự thay đổi vị trí của vật. Trong không gian một chiều khi vật di chuyển từ vị trí ?1 sang vị trí ?2 thì độ dời Δ? của vật được xác định bằng:    o Độ dời Δ? là một đại lượng véc tơ, nó chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quá trình dịch chuyển. Độ dời cho chúng ta biết vật đã dịch chuyển được một khoảng cách bao xa và theo hướng nào. o Đơn vị đo độ dời là mét (m).1. Vị trí, Độ dời và Quãng đường trong không gian 1 chiều Độ dời Gốc tọa độ Thời điểm t1 Thời điểm t2 o Độ dời của vật có thể âm, có thể dương phụ thuộc hoàn toàn vào vị trí của vật ở thời điểm ban đầu (?1 ) và thời điểm cuối cùng ?2 (tức là phụ thuộc vào hướng di chuyển của vật). o Ví dụ: Một vật di chuyển từ vị trí ?1 = 5 ? sang vị trí ?2 = 12 ?, khi đó độ dời của vật là Δ? = 12 ? − 5 ? = 7 ?. Độ dời của vật mang giá trị dương vì vật di chuyển theo chiều dương của trục tọa độ. o Nếu vật di chuyển từ vị trí ?1 = 5 ? sang vị trí ?2 = 1 ?, thì Δ? = 1 ? − 5 ? = −4 ?. Độ dời của vật mang giá trị âm vì vật di chuyển theo chiều âm của trục tọa độ.CÂU HỎI NHANH Trong các cặp giá trị thể hiện vị trí tương ứng của vật ở điểm đầu và điểm cuối dưới đây, cặp nào cho kết quả là vật di chuyển theo chiều âm của trục tọa độ. a. (– 3 ?, +5 ?); b. (– 3 ?, – 7 ?); c. (7 ?, – 3 ?) d. (5 ?, 2 ?) Đáp án o Áp dụng công thức Δ? = ?2 − ?1 cho các cặp ?1 và ?2 tương ứng, ta có: o a.       ⟹ Δ? dương o b.       ⟹ Δ? âm o c.     ⟹ Δ? âm o d.     ⟹ Δ? âm1. Vị trí, Độ dời và Quãng đường trong không gian 1 chiều Quãng đường Gốc tọa độ Thời điểm t1 Thời điểm t2 o Quãng đường là tổng chiều dài mà vật đi được khi chuyển động. o Quãng đường của vật là một đại lượng vô hướng và luôn mang giá trị dương. o Một vật có thể có độ dời bằng 0 nhưng quãng đường đi được luôn lớn hơn 0. o Ví dụ: Sau đúng 1 năm, trái đất đã di chuyển được một quãng đường xấp xỉ bằng 149,60 triệu ki lô mét nhưng độ dời của nó bằng 0 vì trái đất đã quay về đúng vị trí của nó trên quỹ đạo sau một năm di chuyển xung quanh mặt trời.2. Vận tốc Vận tốc trung bình ?tb , được định nghĩa bằng độ dời Δ? của vật chia cho khoảng thời gian Δ? mà vật đã di chuyển. nnnnnnnn  Độ dời     nnnnnnnn  Thời gian  Vận tốc trung bình là đại lượng đặc trưng cho mức độ chuyển động nhanh hay chậm một cách trung bình của vật. Vận tốc tức thời: Trong thực tế khi ta nói vê mức độ chuyển động nhanh hay chậm của vật thông thường đó là mức độ nhanh hay chậm của vật tại một thời điểm. Đại lượng đánh giá mức độ chuyển động nhanh chậm của vật tại một thời điểm được gọi là vận tốc tức thời của vật và được xác định bằng cách cho khoảng thời gian Δ? tiến dần về 0, khi đó Δ? cũng tiến dần về 0, ? ?? sẽ tiến tới một giới hạn chính là vận tốc tức thời của vật tại thời điểm ?   ...