Giáo trình Hướng dẫn giải bài tập Cơ học kỹ thuật 2

Nội dung của giáo trình bao gồm 5 chương với các nội dung: giới thiệu về động lực học; động học chất điểm; động học hệ chất điểm; động học vật rắn trong không gian hai chiều; động lực học, phương pháp lực, khối lượng, gia tốc. Mời các bạn cùng tham khảo giáo trình để nắm chi tiết nội dung kiến thức.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Hướng dẫn giải bài tập Cơ học kỹ thuật 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC KỸ THUẬT 2 (2 Tín chỉ) Biên soạn ThS. Đặng Văn Hiếu Thái Nguyên, 2017Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 22Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 23Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 24Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 2Chương 1. Giới thiệu về động lực họcNội dung chính: 1. Giới thiệu về động lực học. 2. Định nghĩa vị trí, vận tốc, gia tốc của chất điểm. 3. Các khái niệm và định luật cơ bản của động lực học.Các bài tập giải mẫu:Bài tập mẫu 1.1: Chuyển đổi 1.5km/h sang mm/s.Lời giải:Bài tập mẫu 1.2: Gia tốc a của một chất điểm liên quan đến vận tốc v, vị trí của nó x vàthời gian t bởi phương trình: = + (a)Với A và B là các hằng số. Thứ nguyên của gia tốc là chiều dài chia đơn vị thời gian bìnhphương, nghĩa là [a]=[L/T2]. Thứ nguyên của các biến khác là [v]=[L/T], [x]=[L], và[t]=[T]. Hãy suy ra thứ nguyên của A và B nếu phương trình trên đồng nhất về thứnguyên. Biểu diễn đơn vị của A và B trong hệ SI.Lời giải:Với phương trình (a), để đồng nhất thứ nguyên, thứ nguyên của mỗi số hạng bên vế phảicủa phương trình phải là [L/T2], giống với thứ nguyên của a. Do đó, thứ nguyên của sốhạng thứ nhất bên vế phải của phương trình (a) trở thànhGiải phương trình (b), chúng ta được thứ nguyên của A5Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 2 Trong hệ SI, đơn vị của A là m-2s-3. Thực hiện phân tích thứ nhguyen tương tự đối với số hạng thứ hai bên vế phải củaphương trình (a), chúng ta đượcGiải phương trình (c), chúng ta được thứ nguyên của B Trong hệ SI, đơn vị của B là s-3.Bài tập mẫu 1.3: Tính lực hấp dẫn gây ra bởi trái đất lên một người đàn ông nặng 70kgở độ cao trên bề mặt của trái đất bằng bán kính của trái đất. Khối lượng và bán kính củatrái đất là = 5.9742 × 10 kg và = 6378 .Lời giải:Xét vật thể khối lượng m đặt tại một khoảng cách 2Re từ tâm của trái đất khối lượng Me.Định luật vạn vật hấp dẫn, từ phương trình (1.17), chỉ ra rằng vật thể bị hấp dẫn bởi tráiđất với một lực F được tính bởivới = 6.67 × 10 /( ∙ ) là hằng số hấp dẫn. Thay giá trị của G và các thôngsố đã cho, lực hấp dẫn của trái đất tác dụng lên người đàn ông nặng 70kg làCác bài tập tự giải:B1.1. Một người nặng 30 N trên mặt trăng, với g = 1.6 m/s2. Xác định (a) khối lượng củangười; và (b) trọng lượng của người trên trái đất.6Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 2B1.2. Bán kính và chiều dài của một khối trụ sắt là 60 mm và 120 mm, tương ứng. Nếumật độ khối lượng của sắt là 7850 kg/m3, xác định trọng lượng của khối trụ.B1.3. Đổi các đại lượng sau: (a) 100 kN/m2 sang lb/in.2; (b) 30 m/s sang km/h; (c) 800slugs sang Mg; (d) 20 lb/ft2 sang N/m2. Sử dụng bảng chuyển đổi được đưa ra ở trangđầu.B1.4. Cân bằng định luật 2 của Newton và định luật hấp dẫn và sau đó rút ra đơn vị củahằng số hấp dẫn.B1.5. Khi một vật rắn có khối lượng m chuyển động phẳng, động năng của nó (KE) làvới v là vận tốc của khối tâm, k là hằng số, và ω là vận tốc góc của vật tính bằng rad/s.Biểu diễn đơn vị của KE và k theo các đơn vị cơ bản của hệ đo lường SI.B1.6. Trong một ứng dụng cụ thể, gia tốc a và tọa độ vị trí x của chất điểm liên hệ vớinhauvới g là gia tốc trọng trường, k là hằng số, và W là trọng lượng của chất điểm. Chỉ ra rằngphương trình đó phù hợp về thứ nguyên nếu thứ nguyên của k là [F/L].7Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 2Chương 2: Động học chất điểmNội dung chính:1. Động học chất điểm trong hệ tọa độ thẳng (Đề các):Vị trí của chất điểm: ( )= . + . + .Vận tốc của chất điểm: dr d( x.i  y. j  z.k ) di dj dk v=   x.  x.i  y.  y. j  z.  z.k dt dt dt dt dtGia tốc của chất điểm: dv d( vx .i  v y .j  vz .k ) a   vx i .  v y . j  vz .k dt dtCác trường hợp đặc biệt: Chuyển động thẳng, chuyển động phẳng.2. Động học chất điểm trong hệ tọa độ quĩ đạo (hệ tọa độ tiếp tuyến và pháp tuyến):Vị trí của chất điểm: s(t): Tọa độ quĩ đạo.8Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 2Vận tốc của chất điểm: vn  0; vt  v  s : Vận tốc tiếp tuyến với quĩ đạo.Gia tốc của chất điểm: an: gia tốc pháp tuyến; at: gia tốc tiếp tuyến.Quan hệ vận tốc, gia tốc và tọa độ quĩ đạo:Chuyển động đặc biệt: Chuyển động tròn:3. Động học chất điểm trong tọa độ cực:9Huong dan giai Bai tap Co ky thuat 2Vị trí của chất điểm: R=R(t), θ=θ(t) ...