Giáo trình Vật lý đại cương: Phần 1

(NB) Giáo trình Vật lý đại cương: Phần 1 giới thiệu tới các bạn một số nội dung về cơ học (phương trình chuyển động cơ học, quá trình cơ học, nguyên lý cơ học cơ bản,...); điện học (điện tích và mô hình phân bố điện tích; tương tác giữa các điện tích; điện trường, từ trường và các tính chất,các biểu diễn của nó).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Vật lý đại cương: Phần 1 Khoa Sư Phạm Vật Lý Đại Cương Tác giả: VŨ TIẾN DŨNG - TRẦN THỂ Đồng tác giả: Jesse Bader Biên mục: sdms GIỚI THIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG Giáo trình VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG Dành cho sinh viên các ngành phát triển nông thôn Người biên soạn VŨ TIẾN DŨNG - TRẦN THỂ LƯU HÀNH NỘI BỘ năm 2004 Chương I: CƠ HỌC Nhiệm vụ: Nghiên cứu các hiện tượng cơ học đơn giản Mục tiêu: • Các đặc trưng và phương trình chuyển động cơ học. • Những khái niệm về các sự vật hiện tượng và các quá trình cơ học thường gặp trong đời sống và trong sản xuất . • Những định luật, và những nguyên lý cơ học cơ bản, các phương pháp nghiên cứu cơ học nói riêng và vật lý học nói chung . • Những ứng dụng của cơ học trong đời sống và sản xuất . Mở đầu 1. ĐỐI TƯỢNG - ĐẶC ĐIỂM CỦA VẬT LÝ HỌC Vật lý học trong giai đoạn đầu của sự phát triển là khoa học duy nhất về thế giới tự nhiên, thâu tóm những hiểu biết của loài người về những hiện tượng xãy ra trong thế giới xung quanh chúng ta. Những hiểu biết của loài người tích luỹ ngày càng nhiều, những phương pháp nghiên cứu tự nhiên ngày càng hoàn thiện, làm cho những bộ phân riêng rẽ của vật lý học cổ đại dần dần phát triển thành những ngành khoa học độc lập, từ đó xuất hiện sinh vật học, điạ chất, hóa học v. v… Mỗi một ngành khoa học nghiên cứu về thế giới tự nhiên có một đối tượng nghiên cứu riêng. Vật lý học theo nghĩa ngày nay là một trong những ngành khoa học nghiên cứu thế giới tự nhiên. 2. VẬT LÝ HỌC NGÀY NAY NGHIÊN CỨU CÁI GÌ? Vật lý nghiên cứu những dạng chuyển động tổng quát nhất bao gồm: chuyển động cơ học, chuyển động nhiệt phân tử, chuyển động điện từ, chuyển động nội nguyên tử, chuyển động nội hạt nhân… Những chuyển động của vật chất lại có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác và đó cũng chính là đối tượng nghiên cứu của vật lý học. Chẳng hạn Vật lý nghiên cứu sự chuyển hóa năng lượng được giải phóng trong các phân hạch dây chuyền thành điện năng. Tóm lại: Vật lý nghiên cứu những dạng chuyển động tổng quát nhất của vật chất và những biến đổi tương hổ giữa chúng. 3. VẬT LÝ HỌC VÀ CÁC NGÀNH KHOA HỌC KHÁC Vật lý học với các khoa học khác Trong các ngành khoa học nghiên cứu về thế giới tự nhiên, vật lý học đóng vai trò của một khoa học cơ bản. Nó cơ bản vì nó phát hiện ra những tính chất tổng quát nhất và những định luật tổng quát nhất của vật chất, cần thiết cho việc nghiên cứu thế giới tự nhiên của nhiều ngành khoa học khác. Ngược lại sự phát triển của khoa học đã thúc đẩy Vật lý học phát triển đồng thời dẫn tới sự hình thành nhiều liên ngành khoa học tự nhiên khác, chẳng hạn như: Địa – Vật lý; Sinh – Lý v. v… Vật lý với kĩ thuật Những nhu cầu của con người, của kỹ thuật đặt ra nhiều vấn đề cho vật lý học nghiên cứu và giải quyết, qua đó thúc đẩy vật lý học phát triển. Bản thân kỹ thuật xuất hiện và phát triển cũng phải dựa vào vật lý học. Những thành tựu của vật lý học được ứng dụng trong kỹ thuật và đã giúp cho kỹ thuật tiến những bước nhảy vọt. Chẳng hạn phát hiện về hiện tượng cảm ứng điện từ đã tạo nên một cuộc cách mạng về năng lượng trong thế kỷ 19. Thuyết điện từ của Maxwell và sự khám phá ra sóng điện từ bằng thực nghiệm của Henzt, đã tạo cơ sở kỹ thuật cho thông tin liên lạc phát triển. Những phát hiện về năng lượng hạt nhân nguyên tử của các nhà Vật lý ở thế kỷ 20, đã đặt nền móng và thúc đẩy ngành kỹ thuật năng lượng hạt nhân phát triển. 4. HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG – CÔNG THỨC THỨ NGUYÊN Hệ thống đo lường Các đơn vị đo lường các đại lượng vật lý được chia làm hai loại: Các đơn vị cơ bản và các đơn vị dẫn suất. Từ đó mà xuất hiện nhiều hệ thống đo lường khác nhau. Hệ thống đo lường được chọn là hệ thống đo lường quốc tế ( Hệ: SI ) gồm có 7 đơn vị cơ bản • Đơn vị đo độ dài: Mét (m) • Đơn vị đo khối lượng: Kilôgam (Kg) • Đơn vị đo thời gian: Giây (s) • Đơn vị đo nhiêt độ: Độ Kenvin (K) • Đơn vị đo lượng chất: Mol (mol) • Đơn vị đo cường độ dòng điện: Ampe (A) • Đơn vị đo cường độ ánh sáng: Candela (Cd) Công thức thứ nguyên Công thức cho phép xác định sự biến đổi của một đơn vị dẫn xuất khi các đơn vị cơ bản chuyển từ hệ thống đo lường này sang hệ thống đo lường khác được gọi là công thức thứ nguyên của đơn vị dẫn xuất đó. Ví dụ: Công thức thứ nguyên của vận tốc là: [v] = [L][T-1] [v]: được gọi là thứ nguyên của vận tốc. [L]: được gọi là thứ nguyên của độ dài. [T]: được gọi là thứ nguyên của thới gian. [M]: được gọi là thứ nguyên của khối lượng. Sự chuyển động của vật 1. Chất điểm Những vật thể có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách khảo sát được coi là chất điểm. Ví dụ: Trái đất, Mặt trời có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng nên chún ...