Bài giảng Vật lý 1: Chương 3b - Lê Quang Nguyên

Bài giảng Vật lý 1: Chương 3b cung cấp cho người học những kiến thức về vật rắn. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Vận tốc góc và gia tốc góc, momen động và momen lực đối với một trục, định luật 2 Newton cho chuyển động quay, công và năng lượng trong chuyển động quay, chuyển động lăn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 1: Chương 3b - Lê Quang Nguyên Nội dung 1. Vận tốc góc và gia tốc góc 2. Momen ñộng và momen lực ñối với một trục 3. Định luật 2 Newton cho chuyển ñộng quay Vật rắn 4. Công và năng lượng trong chuyển ñộng quay 5. Chuyển ñộng lăn Lê Quang Nguyên www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle59@yahoo.com 1a. Vị trí góc 1b. Vận tốc góc θf • Khi vật rắn quay quanh một • Trong thời gian ∆t vật rắn θi trục cố ñịnh mỗi chất ñiểm quay ñược một góc: ∆θ ñều chuyển ñộng tròn, với tâm ở trên trục quay. ∆θ = θ f − θ i • Chọn một chất ñiểm thuộc vật ∆θ > 0, ω > 0 • Vận tốc góc trung bình ngược chiều kim ñồng hồ rắn, có vị trí cho bởi các tọa ñược ñịnh nghĩa như sau: ñộ cực r, θ. • θ cũng là vị trí góc của cả vật r ∆θ θ ωav = rắn, chứ không phải của riêng ∆t ∆θ chất ñiểm ñang xét. ∆θ < 0, ω < 0 cùng chiều kim ñồng hồ 1b. Vận tốc góc (tt) z 1c. Gia tốc góc • Vận tốc góc tức thời là một ω • Gia tốc góc trung bình: vectơ xác ñịnh bởi: ∆ω α av = ω = ω uz

ω = dθ dt uz ∆t • Gia tốc góc tức thời là một vectơ xác ñịnh bởi: • với uz là vectơ ñơn vị trên z dω dω
trục quay z, hướng theo α=
= α uz
α= chiều thuận ñối với chiều dt dt ngược chiều kim ñồng hồ. • Mọi chất ñiểm trong vật rắn • Mọi chất ñiểm trong vật rắn quay ñều có cùng gia quay ñều có cùng vận tốc tốc góc. ω góc. 1d. Liên hệ giữa vận tốc góc và vận tốc dài 1e. Liên hệ giữa gia tốc góc và gia tốc dài • Ta có: s = θ r • Gia tốc tiếp tuyến: s at • Đạo hàm theo thời gian cho ta: θ dv d (ω r ) dω ut r at = = =r dt dt dt v = ωr v =ω×r un


a an z at = α r • hay tổng quát hơn nữa: ω v • Gia tốc pháp tuyến: v =ω×R


v 2 (ω r ) 2 r • R là vị trí của chất ñiểm ñối an = = R r r với một ñiểm gốc ...