CƠ HỌC LÝ THUYẾT - PHẦN 1 TĨNH HỌC VẬT RẮN - CHƯƠNG 1

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN – HỆ TIÊN ĐỀ TĨNH HỌC§ I. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC.1. Vật rắn tuyệt đối.Vật rắn tuyệt đối là tập hợp vô hạn các chất điểm mà khoảng cách giữa hai chấtđiểm bất kỳ luôn luôn không đổi.Trong thực tế các vật khi chịu lực đều bị biến dạng. Nếu biến dạng đó quá bé hoặcbiến dạng không làm ảnh hưởng đến kết quả của bài toán khảo sát thì có thể bỏ qua biếndạng và như vậy có thể coi là vật rắn tuyệt đối. Vật rắn tuyệt đối được...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CƠ HỌC LÝ THUYẾT - PHẦN 1 TĨNH HỌC VẬT RẮN - CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA MÔN HỌC. Cơ học lý thuyết là môn học nghiên cứu những quy luật cân bằng và chuyển độngcủa các vật thể. Chuyển động được hiểu là sự thay đổi vị trí của các vật thể trong khônggian theo thời gian. Vật thể được biểu diễn dưới dạng những mô hình, đó là chất điểm vàcơ hệ. Để mô tả chuyển động của vật thể người ta phải dùng hệ quy chiếu, tức là những vậtchuẩn hoặc những hệ tọa độ gắn với vật chuẩn ấy. Ví dụ: con tàu chuyển động so với ngôi nhà, như vậy ngôi nhà là vật chuẩn và ngườita gắn với ngôi nhà một hệ quy chiếu để khảo sát chuyển động của con tàu. Một hệ quy chiếu mà trong đó vật thể chuyển động với vận tốc không đổi khi khôngcó lực tác dụng thì được gọi là hệ quy chiếu quán tính. Nói cách khác, trong hệ quy chiếuquán tính nếu không có lực tác dụng chất điểm sẽ chuyển động thẳng và đều. Chuyển độngnày được gọi là chuyển động quán tính. Chú ý: trong chuyển động tròn đều vận tốc không đổi về mặt giá trị nhưng phươngcủa vận tốc thay đổi nên không được coi là chuyển động quán tính. Mọi hệ quy chiếu chuyển động thẳng và đều với hệ quy chiếu quán tính cũng là hệquy chiếu quán tính. Do vậy ta có vô số hệ quy chiếu quán tính chuyển động thẳng đều vớinhau. Cơ học lý thuyết dựa trên những nguyên lý của Niutơn, được gọi là cơ học cổ điển.Cơ học cổ điển nghiên cứu chuyển động với vận tốc nhỏ hơn vận tốc ánh sáng trong chânkhông (3.108 m/s). Cơ học lý thuyết được xây dựng theo phương pháp hiện đại của toán học là phươngpháp tiền đề, dựa trên những khái niêm cơ bản và một hệ tiên đề. Những khái niệm cơ bảnlà những khái niệm đầu tiên, không định nghĩa. Các tiền đề là các mệnh đề phát biểu côngnhận tính chất của một số khái niệm cơ bản và cũng không chứng minh. Cơ học lý thuyết ngoài việc cung cấp các kiến thức về cơ học nó còn là cơ sở của cácmôn học khác như Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy ... Môn học này gồm ba phần chính là Tĩnh học vật rắn, Động học và Động lực học. 1 PHẦN I: TĨNH HỌC VẬT RẮN M Ở Đ ẦU Tĩnh học là phần khảo sát trạng thái cân bằng (tĩnh) của vật rắn dưới tác dụng củacác lực. Có hai vấn đề lớn được nghiên cứu trong phần này là: Thu gọn hệ lực: là biến đổi hệ lực tác dụng lên vật thành một hệ lực khác tươngđương nhưng có dạng đơn giản hơn. Khi hệ lực được biến đổi về dạng đơn giản nhất thì hệlực đó được gọi là dạng tối giản của hệ lực ban đầu. Tìm điều kiện cân bằng: là thiết lập các điều kiện đối với hệ lực mà dưới tác dụngcủa nó vật rắn cân bằng, gọi tắt là các điều kiện cân bằng của hệ lực. CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM C Ơ BẢN – HỆ TIÊN ĐỀ TĨNH HỌC § I. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC. 1. Vật rắn tuyệt đối. Vật rắn tuyệt đối là tập hợp vô hạn các chất điểm mà khoảng cách giữa hai chấtđiểm bất kỳ luôn luôn không đổi. Trong thực tế các vật khi chịu lực đều bị biến dạng. Nếu biến dạng đó quá bé hoặcbiến dạng không làm ảnh hưởng đến kết quả của bài toán khảo sát thì có thể bỏ qua biếndạng và như vậy có thể coi là vật rắn tuyệt đối. Vật rắn tuyệt đối được gọi tắt là vật rắn. 2. Vật rắn cân bằng. Vật rắn được coi là cân bằng trong một hệ quy chiếu nào đó nếu nó đứng yên haychuyển động tịnh tiến thẳng và đều đối với hệ quy chiếu ấy. Chuyển động tịnh tiến thẳng và đều là chuyển động mà mọi điểm thuộc vật rắn đềuchuyển động thẳng với vận tốc không đổi. 3. Lực. Lực là đại lượng biểu thị tác dụng cơ học của vật thể này lên vật thể khác. Lực làmột đại lượng có hướng, qua thực nghiệm người ta đã xác định được lực có các yếu tố đặctrưng sau: Ø Điểm đặt của lực: là điểm mà vật nhận được tác dụng cơ học từ vật khác. Ø Phương, chiều của lực: là phương, chiều chuyển động của chất điểm (vật có kíchthước bé) từ trạng thái cân bằng khi chịu tác dụng của lực ấy. Ø Cường độ của lực: là đại lượng xác định độ mạnh hay yếu của lực, xác định bằngcách so với một lực chuẩn gọi là lực đơn vị. Đơn vị của lực là Niutơn, ký hiệu là N. Lực được biểu diễn bằng một vectơ như hình 1-1, gọi là vectơ lực. Vectơ lực cónhững đặc trưng sau: E Ø Điểm đặt (A) của vectơ là điểm đặt của lực. B uuu r Ø Phương, chiều của vectơ lực ( AB ) trùng với phương, chiều Acủa lực. a uuu r Ø Độ dài a của vectơ AB biểu diễn cường độ của lực. ...