Bài giảng Cơ lý thuyết 1 - ĐH Phạm Văn Đồng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG<br /> KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ<br /> *******<br /> ThS. NGUYỄN QUỐC BẢO<br /> KS. HỒ NGỌC VĂN CHÍ<br /> <br /> BÀI GIẢNG<br /> <br /> CƠ LÝ THUYẾT 1<br /> <br /> Quảng Ngãi, 05/2017<br /> <br /> 1<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> LỜI NÓI ĐẦU .....…………….…..……………………...................……………….. 4<br /> PHẦN I. TĨNH HỌC<br /> Chƣơng 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ HỆ TIÊN ÐỀ TĨNH HỌC<br /> 1.1. Các khái niệm cơ bản …………………...…………………...... . ... ………. 5<br /> 1.2. Hệ tiên đề tĩnh học ………………………………….......….........….……… 9<br /> 1.3. Liên kết và tiên đề giải phóng liên kết .............….…………......…………. 12<br /> 1.4. Momen của lực ……………………………...……………....…………….. 16<br /> 1.5. Bài toán xác định hệ lực ………….……...………….................………….. 20<br /> Câu hỏi ôn tập……………………………………………..…….......…........…………23<br /> Chƣơng 2. HỆ LỰC<br /> 2.1. Hai đại lượng đặc trưng cơ bản của hệ lực…….………..…….…...……… 24<br /> 2.2. Thu gọn hệ lực không gian bất kỳ …...……..……………............….….… 26<br /> 2.3. Điều kiện cân bằng của hệ lực không gian …...………………........……... 30<br /> 2.4. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng ………...………….............………... 31<br /> 2.5. Bài toán cân bằng tĩnh học …………….…...……….….............…………. 32<br /> Câu hỏi ôn tập…………………………………………………….............…………… 37<br /> Chƣơng 3. CÁC BÀI TOÁN ĐẶC BIỆT CỦA TĨNH HỌC<br /> 3.1. Bài toán đòn và bài toán vật lật ……………………...................….……… 38<br /> 3.2. Bài toán ma sát …………………...…........………….........………………. 41<br /> 3.3. Bài toán trọng tâm ……………………………………...........……………. 47<br /> Câu hỏi ôn tập ……......………………………………………..……………………… 51<br /> PHẦN II. ĐỘNG HỌC<br /> Chƣơng 4. ÐỘNG HỌC CHẤT ÐIỂM<br /> 4.1. Các khái niệm động học ……......………………...........................….…… 53<br /> 4.2. Các phương pháp khảo sát chuyển động của chất điểm ……..........……… 54<br /> 4.3. Bài toán động học của chất điểm ……………...….......……….…....…….. 62<br /> Câu hỏi ôn tập………….......……………………………………………………..…… 67<br /> <br /> 2<br /> <br /> Chƣơng 5. CHUYỂN ÐỘNG CƠ BẢN CỦA VẬT RẮN<br /> 5.1. Chuyển động tịnh tiến của vật rắn ……………...…….................………… 68<br /> 5.2. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định …....….........….…. 69<br /> 5.3. Bài toán chuyển động cơ bản của vật rắn …………..........…....…..………. 76<br /> Câu hỏi ôn tập……………………………………..…………….......………………… 79<br /> Chƣơng 6. CHUYỂN ÐỘNG PHỨC HỢP CỦA CHẤT ÐIỂM<br /> 6.1. Chuyển động phức hợp của chất điểm ……...….……...…........…....…….. 80<br /> 6.2. Các định lý hợp vận tốc và gia tốc của chất điểm ….……..…….........…… 82<br /> 6.3. Bài toán chuyển động tổng hợp ……………………...…….......…..……… 85<br /> Câu hỏi ôn tập………………………………….……………..….........…….………… 97<br /> Chƣơng 7. CHUYỂN ÐỘNG SONG PHẲNG CỦA VẬT RẮN<br /> 7.1. Định nghĩa và mô hình khảo sát ……..………………….........…..……….. 98<br /> 7.2. Khảo sát chuyển động của hình phẳng ………………...........................….. 99<br /> 7.3. Khảo sát chuyển động của điểm thuộc vật (hình phẳng) ………….…….. 101<br /> 7.4. Bài toán chuyển động song phẳng …………………….......….…………. 107<br /> Câu hỏi ôn tập………………………………………………........……………………116<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………….......……….….. 117<br /> <br /> 3<br /> <br /> LỜI NÓI ĐẦU<br /> Cơ lý thuyết là môn khoa học cơ sở nghiên cứu chuyển động cơ học của vật rắn<br /> và các quy luật tổng quát của chuyển động đó. Do vậy, nhiệm vụ Cơ lý thuyết là:<br /> nghiên cứu các quy luật tổng quát của chuyển động và cân bằng của các vật thể dưới<br /> tác dụng của lực đặt lên chúng. Hay nói cách khác, Cơ lý thuyết là khoa học về sự cân<br /> bằng và chuyển động của vật thể.<br /> Bài giảng Cơ lý thuyết 1 được biên soạn nhằm đáp ứng nhu cầu giảng dạy, học<br /> tập và nghiên cứu cho sinh viên bậc đại học ngành cơ khí tại Trường Đại học Phạm<br /> Văn Đồng.<br /> Nội dung bài giảng Cơ lý thuyết 1 gồm có hai phần, trong mỗi phần được chia<br /> làm nhiều chương.<br /> - Phần I: Tĩnh học (gồm 3 chương)<br /> - Phần II: Động học (gồm 4 chương)<br /> Bài giảng được biên soạn để giảng dạy với thời lượng là 45 tiết (3 tín chỉ). Do đó<br /> nội dung bài giảng được biên soạn theo cách trình bày ngắn gọn, dễ hiểu và đảm bảo<br /> tính logic của kiến thức. Bài giảng được biên soạn cho đối tượng là sinh viên bậc đại<br /> học, tuy nhiên cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các sinh viên bậc cao đẳng.<br /> Mặc dù nhóm biên soạn cũng đã rất cố gắng để đáp ứng cho công tác dạy và học,<br /> nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi các khiếm khuyết. Rất mong được sự đóng góp<br /> các ý kiến quý báu để cho bài giảng ngày được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm<br /> ơn!<br /> Mọi ý kiến đóng góp xin gửi vể địa chỉ email: baoqng2006@gmail.com hoặc<br /> chixddd09@gmail.com.<br /> Quảng Ngãi, tháng 5/2017<br /> Nhóm biên soạn<br /> <br /> 4<br /> <br /> PHẦN I. TĨNH HỌC<br /> Tĩnh học vật rắn khảo sát sự cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của một hệ lực<br /> đã cho.<br /> Tĩnh học giải quyết hai vấn đề chính trong tĩnh học là:<br /> + Thu gọn hệ lực.<br /> + Điều kiện cân bằng của hệ lực.<br /> Về phương pháp nghiên cứu: áp dụng phương pháp tiên đề kết hợp phương pháp<br /> mô hình.<br /> Về ứng dụng: giải thích các hiện tượng thực tế, đồng thời làm cơ sở để học môn<br /> học Sức bền vật liệu, Cơ học kết cấu.<br /> <br /> Chƣơng 1.<br /> CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ HỆ TIÊN ĐỀ TĨNH HỌC<br /> A. MỤC TIÊU<br /> - Hiểu được các khái niệm cơ bản và hệ tiên đề tĩnh học làm cơ sở để giải các<br /> bài toán tĩnh học.<br /> - Nắm vững các phản lực liên kết và biểu diễn chúng tại các liên kết.<br /> <br /> B. NỘI DUNG<br /> 1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN<br /> 1.1.1. Vật rắn tuyệt đối<br /> Vật rắn tuyệt đối là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kì của vật luôn luôn<br /> không đổi (hay nói cách khác dạng hình học của vật được giữ nguyên) dưới tác dụng<br /> của các vật khác.<br /> Trong thực tế các vật rắn khi tương tác với vật thể khác đều có biến dạng. Nhưng<br /> biến dạng đó rất bé, nên ta có thể bỏ qua được khi nghiên cứu điều kiện cân bằng của<br /> chúng.<br /> Ví dụ: Khi dưới tác dụng của trọng lực P dầm AB phải võng xuống (hình 1.1a),<br /> thanh CD phải dài ra (hình 1.1b). Nhưng độ võng của dầm và độ võng của thanh rất<br /> bé, ta có thể bỏ qua. Khi giải bài toán tĩnh học ta coi như dầm không võng và thanh<br /> không dãn mà kết quả vẫn đảm bảo chính xác và bài toán đơn giản hơn.<br /> <br /> 5<br /> <br />