Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 2: Cơ học

Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 2 Cơ học, cung cấp cho người học những kiến thức như: Động học chất điểm; Động lực học chất điểm; Chuyển động quay của vật rắn; Công và năng lượng; Cơ học chất lưu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 2: Cơ học CHƯƠNG II.CƠ HỌC1. Động học chất điểm2. Động lực học chất điểm3. Chuyển động quay của vật rắn4. Công và năng lượng5. Cơ học chất lưu §1. Động học chất điểmĐộng học: Nghiên cứu các đặc trưng của chuyển động vànhững chuyển động khác nhau (Không tính đến lực tác dụng).I. Một số khái niệm1. Chuyển động cơ học và hệ quy chiếu (HQC)Chuyển động cơ học: Sự thay đổi vị trí của vật này đốivới vật khác hoặc sự thay đổi vị trí giữa các phần củamột vật đối với nhau.HQC: Vật (hệ vật) coi là đứng yên dùng làm mốc đểxác định vị trí của các vật trong không gian. §1. Động học chất điểm2. Chất điểm+ Những vật có khối lượng nhưng kích thước không đángkể so với những khoảng cách khảo sát. §1. Động học chất điểm3. Véctơ tọa độ và phương trình chuyển động (PTCĐ)* Véctơ tọa độ ( r):+ Biểu diễn véctơ tọa độ trong Hệ tọa độ Đềcác 3 chiều: z r = x.i + y. j + z.k (1) M+ Độ lớn: r = x +y +z 2 2 2 (2) k r O y jVới i , j , k : 3 véctơ đơn vị hướng itheo 3 trục Ox, Oy, Oz. x §1. Động học chất điểm* Phương trình chuyển động (PTCĐ):  x = f x (t )  M  y = f y (t ) (3) Hay r = r (t ) (4)  z = f (t )  z z M r O y x §1. Động học chất điểm4. Quỹ đạo chuyển động và Phương trình quỹ đạo* Quỹ đạo chuyển động: Đường cong mà chất điểm vạchra trong không gian khi chuyển động.* Phương trình quỹ đạo: Biểu diễn mối quan hệ giữa cáctọa độ không gian của chất điểm.Phương trình quỹ đạo Parapol: y = a.x2 + b.x + c (a  0) §1. Động học chất điểmII. Vận tốc r vtb =1. Vận tốc trung bình t N M r r1 r2+ Thời điểm t1: Chất điểm ở vị trí M, r1+ Thời điểm t 2 : Chất điểm ở vị trí N, r2Sau t = t2 − t1 véctơ tọa độ biến thiên lượng r = r2 − r1 §1. Động học chất điểm rKhi đó: Tỷ số gọi là véc tơ vận tốc trung bình vtb t r vtb = (1) t §1. Động học chất điểm rKhi đó: Tỷ số gọi là véc tơ vận tốc trung bình vtb t r vtb = (1) t+ Ý nghĩa: vtb cho ta biết phương chiều và mức độ nhanh chậm trung bình của chuyển động trong cả khoảng thời gian §1. Động học chất điểm2. Vận tốc tức thời+ Xét khoảng thời gian vô cùng nhỏ: t → 0 r d r → lim = =v (2) t →0 t dt+ Định nghĩa: Vận tốc chuyển động của chất điểm là đại lượng được xác định bằng đạo hàm của véctơ tọa độ của chất điểm theo thời gian.+ Đơn vị: mét/giây (m/s) [Trong hệ SI] §1. Động học chất điểmVéctơ vận tốc có phương tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động và có chiều cùng chiều chuyển động của chất điểm.+ Biểu diễn véctơ vận tốc: vA A B vB §1. Động học chất điểm3. Vận tốc trong hệ tọa độ Đềcác dr d dx dy dz+ v= = (x  i + y  j + z  k) =  i +  j +  k dt dt dt dt dt → v = vx  i + v y  j + v z  k+ Độ lớn: v = vx 2 + v y 2 + vz 2+ Đơn vị: mét/giây (m/s)§1. Động học chất điểm §1. Động học chất điểm v1III. Gia tốc1. Gia tốc trung bình M1 M2Xét chất điểm M chuyển động vtrên quỹ đạo cong v2+ Tại t1 : Chất điểm ở vị trí M 1 , v1+ Tại t 2 : Chất điểm ở vị trí M 2 , v2 §1. Động học chất điểm vKhi đó: Tỷ số gọi là véc tơ gia tốc trung bình t v atb = (1) t + Ý nghĩa: Gia tốc trung bình đặc trưng cho sự biến thiên của véc tơ vận tốc trong cả khoảng thời gian §1. Động học chất điểm2. Gia tốc tức thời+ Xét khoảng thời gian vô cùng nhỏ: t → 0 khi đó: v d v lim = =a (2) t →0 t dt+ Định nghĩa: Gia tốc chuyển động của chất điểm là đại lượng được xác định bằng đạo hàm bậc nhất của vận tốc của chất điểm hoặc đạo hàm bậc hai của véctơ tọa độ theo thời gian.+ Đơn vị: mét /giây bình phương (m/s2) [Trong hệ SI] §1. Động học chất điểm3. Gia tốc trong hệ tọa độ Đềcác ...