Tài liệu vật lí 12

Tài liệu tham khảo môn vật lý 12 và bài tập giúp bạn củng cố nâng cao kiến thức môn vật và hoàn thành môn học này 1 cách dễ dàng. Chúc các bạn thành công
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu vật lí 12 TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU I Chương I động lực học vật rắn I- Tóm tắt lý thuyết 1- Các đại lượng động học. Các đại lượng đặc trưng trong chuyển động quay c ủa vật rắn đ ược so sánh v ới các đ ạilượng trong chuyển động của chất điểm:Chuyển động quay của vật rắnVị trí toạ độ: ϕ ∆ϕ lim ∆ϕ = ϕ(t) (rad/s)Vận tốc góc: ωtb = ωtt = ∆t → 0 (rad/s) ; ∆t ∆t ∆ωGia tốc γ : γ tb = γ tt = ω(t) = ϕ(t) (rad/s2) (rad/s) ; ∆t* Chuyển động quay biến đổi đều 12 γ = const ; ω = ω0 + γ t ; ϕ = ϕ0 + ω0t + γ t ; ω2 - ω02 = 2γ (ϕ - ϕ0) 2 Lưu ý: Trong chuyển động tròn không đều, gia tốc: a = a ht + at v2 = ω2R và gia tốc tiếp tuyến at = Rγ ) (trong đó aht = R 2- Các đại lượng động lực học:a) Momen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, đ ược đo b ằng tích c ủa l ựcvà cánh tay đòn của nó: M = Fd = rFsinϕ (Nm): trong đó: ϕ = ( r , F )momen lực có giá trị dương nếu làm cho vật quay theo chiều dương đã chọn và ngược lại.b) Quy tắc momen: Muốn cho vật rắn quay được quanh một trục cố định ở trạng thái cân bằngthì tổng đại số các momen đối với trục quay đó của các lực tác d ụng vào vật b ằng không: ∑M =0 c) Điều kiện cân bằng tổng quát: * Tổng các lực tác dụng vào vật bằng không: ∑ Fx = 0  ∑ F = 0⇒ ∑ Fy = 0  ∑M = 0 * Tổng các momen lực đối với một trục bất kì bằng 0. Lưu ý: Đối với một vật không có trục quay cố định, vật sẽ quay quanh một trục đi qua trọngtâm nếu nó chịu tác dụng của một ngẫu lực, trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. d) Phương trình cơ bản của chuyển động quay (Đinh luật II Newtơn) M = Iγ = γ . ∑m1ri2 (I = ∑m1ri2 là momen quán tính của vật đối với trục quay, là đại lượng đặc tr ưng cho m ứcquán tính của vật chuyển động quay, đơn vị là kg.m2). *Momen quán tính của một số vật đồng chất có khối lượng M + Vành tròn hay hình trụ rỗng, mỏng, có trục quay đối xứng: I = MR2 1 + Đĩa tròn hay hình trụ đặc, có trục quay đối xứng: I = MR2. 2 1 + Thanh mảnh, có trục quay là đường trung trực của thanh: I = Ml2 12 1 + Thanh mảnh, trục quay đi qua đầu thanh và vuông góc: I = Ml2 3 3- Momen động lượng - Định luật bảo toàn momen động lượng. a) Momen động lượng L của một vật rắn đối với một trục quay là đại lượng đo bằng tíchcủa momen quán tính và vận tốc góc của vật trong chuyển động quay: L = Iω = rmv (kg.m2/s) GV: Tạ Đình Hiền***** 1 TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU I (L luôn cùng dấu với vận tốc góc ω: ω > 0 ⇒ L > 0 và ω < 0 ⇒ L < 0) b) Định lí: Độ biến thiên của momen động lượng trong một kho ảng thời gian bằng t ổngcác xung của các momen lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. ∆ L = M∆ t = I2ω2 - I1ω1 c) Định luật bảo toàn momen động lượng : Nếu tổng các momen lực tác dụng lên vật hayhệ vật bằng 0 thì momen động lượng của vật hay hệ vật đó bảo toàn: ∆ L = 0 ⇒ I1ω1 = I2ω2 4- Về mặt năng lượng. a) Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định: 1 Iω2 Wđ = 2 b) Định lý động năng: Độ biến thiên động năng vật quay bằng tổng công ngoại lực: 1 ∆ Wđ = Wđ2 - Wđ1 = I(ω22 - ω12) = A 2 c) Định lí trục song song: I∆ = IG + md2 (∆ là trục bất kì song song với trục đi qua khối tậm G, d là kho ảng cách vuông góc gi ữatrục ∆ và trục song song đi qua G). II- Phương pháp giải bài tập. A- Phân loại các bài toán. Loại 1: Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. Ngoài các công thức đã được cung cấp ở trên, để giải tốt các bài t ập lo ại này c ần n ắmvững các công thức xác định các định lượng trong chuyển động tròn đối với chất điểm. s ϕ= (rad) R (s là độ dài cung mà bán kính R quét được trong thời gian t) ϕ ω = (rad/s) = 2πn t (ω là vận tốc góc, n là số vòng quay trong 1 đơn vị thời gian) 1 2π (s) (T là chu kì quay của chuyển độ ...