intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Cơ sở vật lý cho Tin học - Chương 2: Cơ học

Chia sẻ: Khánh Thành | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Thêm vào BST
Báo xấu
33
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở vật lý cho Tin học - Chương 2: Cơ học, cung cấp cho người học những kiến thức như: Chuyển động trên đường thẳng; Chuyển động trong không gian; Một số chuyển động đặc biệt; Các định luật Niuton; Động lượng và xung lượng. Bảo toàn động lượng; Chuyển động quay của vật rắn;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở vật lý cho Tin học - Chương 2: Cơ học

  1. Chương 2. Cơ học Bài 2.1. Chuyển động trên đường thẳng 2.1.1. Khái niệm độ dời. Véctơ tọa độ được vẽ từ gốc tọa độ đến chất điểm khảo sát. Ký hiệu: Trong Hệ tọa độ Đề-các: Với : là 3 véctơ đơn vị hướng theo 3 trục OX, OY, OZ. Độ lớn của vecto tọa độ Độ dời r = r2-r1
  2. Chương 2. Cơ học Bài 2.1. Chuyển động trên đường thẳng 2.1.1. Khái niệm độ dời.
  3. Chương 2. Cơ học Bài 2.1. Chuyển động trên đường thẳng 2.1.2. Vận tốc.     x2  x1 x Vận tốc trung bình v x tb   t 2  t1 t  dx Vận tốc tức thời vx  dt 2.1.3. Gia tốc.     v x 2  v x1 v x Gia tốc trung bình a x   t 2  t1 t   dv x Gia tốc tức thời ax  dt
  4. Chương 2. Cơ học Bài 2.2. Chuyển động trong không gian Một số khái niệm cơ bản. Là sự thay đổi vị trí của vật này đối với vật khác hoặc Chuyển động sự thay đổi vị trí giữa các phần của vật đối với nhau. Là vật (hoặc hệ vật) gắn với vật làm mốc (mốc được coi là đứng yên) dùng để xác định chuyển động của Hệ quy chiếu các vật trong không gian và theo thời gian. Hệ quy chiếu bao gồm hệ tọa độ và đồng hồ. Là vật có khối lượng nhưng kích thước của vật không Chất điểm đáng kể so với không gian khảo sát chuyển động. ( Hệ chất điểm: Tập hợp nhiều chất điểm)  x  x(t ) Phương trình Pt CĐ mô tả sự phụ  chuyển động thuộc tọa độ chất điểm  y  y (t )  r  r (t ) vào thời gian  z  z (t )  Phương trình Pt QĐ mô tả sự phụ thuộc quỹ đạo các thành phần tọa độ của f ( x, y , z )  0 chất điểm với nhau 12/11/2021
  5. Chương 2. Cơ học Bài 2.2. Chuyển động trong không gian Vận tốc. N M Vận tốc trung bình O Sau t  t2  t1 véctơ tọa độ biến thiên lượng Khi đó: Tỷ số gọi là véc tơ vận tốc trung bình r vtb  t 12/11/2021
  6. Chương 2. Cơ học Bài 2.2. Chuyển động trong không gian Vận tốc. Vận tốc tức thời (gọi tắt là vận tốc) Vận tốc chuyển động của chất điểm là đại   dr lượng được xác định bằng đạo hàm của v véctơ tọa độ của chất điểm theo thời gian. dt Phương: Tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động Chiều: Chỉ ra chiều chuyển động. Độ lớn: Cho biết sự nhanh chậm của chuyển động. dr A v B dt Đơn vị: m/s Ý nghĩa: Cho biết sự thay đổi của tọa độ theo thời gian.
  7. Chương 2. Cơ học Bài 2.2. Chuyển động trong không gian Vận tốc trong hệ Đề-các. Trong hệ tọa độ Đề-các : dr d dx dy dz Ta có v   ( xi  y j  zk )  i  j  k dt dt dt dt dt dx vx = dt  v  vx i  v y j  vz k dy Đặt vy = dt dz Độ lớn vz = 12/11/2021 dt
  8. Chương 2. Cơ học Bài 2.2. Chuyển động trong không gian Gia tốc. 0s 1s 2s 3s 4s 0 m/s 4 m/s 8 m/s 16 m/s 12 m/s Gia tốc chuyển động của chất điểm là đại lượng được xác định bằng đạo hàm của véctơ vận tốc của chất điểm theo thời gian. M1  M2  dv a dt Phương: Cắt quỹ đạo chuyển động. Chiều: Hướng về phía lõm của quỹ đạo. Đơn vị: m/s2 Ý nghĩa: Cho biết sự thay đổi vận tốc theo thời gian
  9. Chương 2. Cơ học Bài 2.2. Chuyển động trong không gian Gia tốc trong hệ Đề- các. dv d dvx dv y dvz a  (v x i  v y j  v z k )  i j k dt dt dt dt dt dv x d 2 x ax = = 2 dt dt dv Đặt a = y = y d 2 Biểu thức vecto gia tốc trong hệ tọa độ Đề các y dt dt 2 dv z d 2 z az = = 2 dt dt Độ lớn 12/11/2021
  10. Chương 2. Cơ học Bài 2.2. Chuyển động trong không gian Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến a  at2  an2  Gia tốc tiếp tuyến: at +Phương: Trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo chuyển động.  Gia tốc pháp tuyến: an +Chiều: Cùng chiều chuyển động khi +Phương: vuông góc với tiếp tuyến chuyển động là nhanh dần và của quỹ đạo chuyển động. ngược chiều chuyển động khi +Chiều: hướng vào tâm của quỹ đạo. chuyển động là chậm dần. + Độ lớn: v2 + Độ lớn: dv an  at  R dt R là bán kính quỹ đạo. + Ý nghĩa: Gia tốc tiếp tuyến đặc + Ý nghĩa: Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn trưng cho sự thay đổi về phương 12/11/2021 của véctơ vận tốc. và chiều của véctơ vận tốc.
  11. Chương 2. Cơ học Bài 2.3. Một số chuyển động đặc biệt Vận tốc trong chuyển động tròn. Vận tốc góc Phương: nằm trên trục chuyển động tròn. Chiều: theo quy tắc vặn đinh ốc d Độ lớn: xác định theo công thức:   dt Liên hệ vận tốc góc và vận tốc dài + Dạng véc tơ + Dạng độ lớn v  .R.sin 900  v   R 12/11/2021
  12. Chương 2. Cơ học Bài 2.3. Một số chuyển động đặc biệt Gia tốc trong chuyển động tròn. Gia tốc góc Phương: nằm trên trục chuyển động tròn. Chiều: cùng chiều vận tốc góc nếu chuyển động nhanh dần và ngược lại. Độ lớn: xác định theo công thức:   d  dt Liên hệ gia tốc góc và gia tốc tiếp tuyến + Dạng véc tơ at    R + Dạng độ lớn at   .R.sin 90  at   R 0 12/11/2021
  13. Chương 2. Cơ học Bài 2.3. Một số chuyển động đặc biệt Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều. dv + a  at   const vt  v0  a.t dt + vt  dS  v0  a.t v  v  2aS 2 t 2 0 dt 1 2 + S  S0  v0 .t  a.t 2 Phương trình chuyển động tròn biến đổi đều.   0   .t t2  02  2 1 2   0  0 .t   .t 2
  14. Chương 2. Cơ học Bài 2.4. Các định luật Niuton Các định luật Niuton . Định luật I (ĐL quán tính) Định luật II Định luật III Một chất điểm cô lập luôn bảo toàn     F  m.a F12   F21 trạng thái chuyển động của nó Minh họa định luật Niu ton
  15. Chương 2. Cơ học Bài 2.5. Động lượng và xung lượng. Bảo toàn động lượng Động lượng. Khái niệm Là đại lượng được xác định bằng tích của khối lượng và vecto vận tốc chuyển động của chất điểm. Động lượng cùng phương chiều với vận tốc Đơn vị: kg.m/s + Động lượng là đại lượng đặc trưng cho chuyển động về mặt động Ý nghĩa lực học + Động lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng truyền chuyển 12/11/2021 động của vật.
  16. Chương 2. Cơ học Bài 2.5. Động lượng và xung lượng. Bảo toàn động lượng Định lý về động lượng. d v d (m.v) d P dP  F  ma  m     F dt dt dt dt Đạo hàm véc tơ động lượng của một chất điểm Phát biểu (hoặc hệ chất điểm) theo thời gian ngoại lực tác dụng lên chất điểm đó. Xung lượng của lực. Nếu ngoại lực không đổi ta có: P  F  P  F .t 12/11/2021 t
  17. Chương 2. Cơ học Bài 2.5. Động lượng và xung lượng. Bảo toàn động lượng Nguyên lý bảo toàn động lượng. + Xét hệ cô lập gồm 2 chất điểm 1 và 2. Lực tương tác giữa chúng lần lượt là và 1 2 d P1 d P2 d ( P1  P2 )   0  0 d P2 d P1 dt dt dt Mà F12  ; F21  dt dt  P1  P2  const Tổng quát: Nếu hệ cô lập gồm có n chất điểm hoặc tổng các ngoại lực tác dụng lên hệ bằng 0 thì động lượng của hệ được bảo toàn. 12/11/2021
  18. Chương 2. Cơ học Bài 2.6. Chuyển động quay của vật rắn Phương trình cơ bản chuyển động quay vật rắn quanh một trục cố định  + Xét vật rắn ( là hệ gồm n chất điểm). + Xét chất điểm thứ i, khối lượng mi thuộc vật rắn và cách trục quay Δ một khoảng ri . Fti  mi .ati  ri .Fti  ri .mi .at i mi Vì ati   .ri , M i  ri .Fti ® M i = mi × ri × b 2 næn ö + Đối với cả vật rắn gồm n chất điểm ta có:å M i = çå mi × ri ÷ × b 2 i=1 è i=1 ø n I   mi .ri2 n Đặt M   M i và Ta có: M  I . i 1 i 1 12/11/2021
  19. Chương 2. Cơ học Bài 2.7. Mômen quán tính Mômen quán tính I của vật rắn đối với trục  Nếu khối lượng của vật rắn phân bố một cách liên tục thì muốn tính mômen quán tính I của vật rắn ta sẽ chia vật rắn thành các phần tử vô cùng nhỏ. Mỗi phần tử có khối lượng vi phân là dm và cách trục  một khoảng là r, khi đó phép cộng ở công thức trên trở thành phép lấy tích phân Tính mômen quán tính I của của một thanh đồng chất chiều dài l, khối lượng M đối với trục o đi qua trung điểm G của thanh và vuông góc với thanh.
  20. Chương 2. Cơ học Bài 2.7. Mômen quán tính Momen quán tính Phụ thuộc khối lượng, hình dạng, kích thước, sự phân bố khối lượng trên vật rắn. 1 I m( R12  R22 ) 2 12/11/2021
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2