CƠ HỌC ỨNG DỤNG - PHẦN 2 ĐỘNG HỌC - CHƯƠNG 4

CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA VẬT RẮN1. HAI CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA VẬT RẮN1.1. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn 1.1.1. Định nghĩa Một vật được gọi là chuyển động tịnh tiến khi một đoạn thẳng AB bất kỳ thuộc vật có phương không thay đổi trong quá trình chuyển động
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CƠ HỌC ỨNG DỤNG - PHẦN 2 ĐỘNG HỌC - CHƯƠNG 4Chương 4: CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA VẬT RẮN1. HAI CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA VẬT RẮN1.1. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn1.1.1. Định nghĩa Một vật được gọi là chuyển động tịnh tiến khi một đoạn thẳng ABbất kỳ thuộc vật có phương không thay đổi trong quá trình chuyểnđộng1.1.2. Định lý- Quỹ đạo của mọi điểm trên vật rắn chuyển động tịnh tiến là nhưnhau.- Tại mỗi thời điểm vận tốc và gia tốc của mọi điểm là như nhau.Chứng minh:   rB  rA  AB  B B C    vB  v A  vB rB   wB w A  wB A   vA O rA D A wA- Để khảo sát chuyển động tịnh tiến của một vật ta chỉ cầnkhảo sát chuyển động của một điểm là đủ.1.2. Chuyển động quay của vật rắn quanh trục cố định1.2.1. Định nghĩaChuyển động của vật rắn trong đó có hai điểm luôn cố địnhgọi là chuyển động quay của vật rắn quanh trục đi qua haiđiểm cố định đó. B S O S A B1.2.2. Khảo sát chuyển động của cả vật1.2.2.1. Phương trình chuyển động - Mặt phẳng 0 gắn cố định với hệ quy chiếuqua trục quay AB. 0- Mặt phẳng di dộng  gắn liền với vật qua AB.  AGóc nhị diện  giữa 2 mặt phẳng 0 và  xác định vị trí của vậtquay. Phương trình chuyển động của cả vật:  = (t)1.2.2.2. Vận tốc của cả vật Vận tốc góc trung bình của vật trong khoảng thời gian tđược xác định như sau:   tb  t Vận tốc góc tại thời điểm t được xác định như sau:  d   (t )  lim   t 0 t dt Vận tốc góc của vật bằng đạo hàm bậc nhất của chuyển vịgóc theo thời gian. Thứ nguyên [ góc quay/ thời gian],thường rad/s.1.2.2.3. Gia tốc góc của vậtGia tốc góc của vật tại thời điểm t được tính bằng đạo hàm 2bậc nhất của vận tốc gódc theod  i gian. thờ   (t )    2 dt dt Thứ nguyên [ góc quay/ (thời gian)2], thường rad/s2.1.2.2.4. Biểu diễn vận tốc góc và gia tốc góc của vật bằng véc tơ Người ta biểu diễn v n tốc góc và gia tốc góc bằng véc tơ vận tốc ậ góc  và gia tốc góc  .              1.2.2.5. Phán đoán tính chất chuyển động của vật  Dựa vào tích vô hướng của hai véc tơ và .1.2.3. Khảo sát chuyển động của điểm thuộc vật1.2.3.1. Phương trình chuyển động Quỹ đạo của điểm M là mộtvòng tròn tâm O, bán M0 O M0kính OM = r.  M Xây dựng hệ toạ độ tự nhiên 0 M lấy MO làm gốc.s = cung MOM = s(t) = OM.(t) = r.(t)1.2.3.2. Vận tốc của điểm   Từ định nghĩa về vận tốc ta có: )  s (t )  r. (t )  r. (t ) v (t  Véc tơ vận tốv (t ) vuông góc với bán kính quỹ đạo r = OM ctại thời điểm đang xét và có chiều phù hợp với chiều . Tại mỗi thời điểm vận tốc của các điểm dọc theo bán kínhOMphân bố theo quy luật bậc nhất quanh O.1.2.3.3. Gia tốc của điểmHai thành phần gia tốc tiếp và pháp được xác định như sau:  w  v  r.- Gia tốc tiếp tuyến:  wTại thời điểm khảo sát  có phương vuông góc với bánkính quỹ đạo r = OM và có chiều phù hợp với chiều của . ...