Vật lý đại cương - Cơ năng và trường lực thế phần 2

Chia sẻ: Pham Xuân Dương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

281
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'vật lý đại cương - cơ năng và trường lực thế phần 2', khoa học tự nhiên, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Vật lý đại cương - Cơ năng và trường lực thế phần 2

6. ThÕ n¨ng §Þnh nghÜa: ThÕ n¨ng cña chÊt ®iÓm trong tr−êng lùc thÕ lμ mét hμm Wt phô thuéc vμo vÞ trÝ cña chÊt ®iÓm sao cho AMN=Wt(M)- Wt(N) ThÕ n¨ng ®−îc ®Þnh nghÜa sai kh¸c mét h»ng sè céng: Wt(z) = mgz + C TÝnh chÊt: ThÕ n¨ng ®−îc ®Þnh nghÜa sai kh¸c mét h»ng sè céng, nh−ng hiÖu thÕ n¨ng gi÷a 2 ®iÓm x¸c ®Þnh rr ∫ Fd s = 0 • Gi÷a tr−êng lùc thÕ vμ thÕ n¨ng: • ThÕ n¨ng lμ d¹ng n¨ng l−îng ®Æc tr−ng cho t−¬ng t¸c
7.§Þnh luËt b¶o toμn c¬ n¨ng trong tr−êng lùc thÕ 7.1.C¬ n¨ng: ChÊt ®iÓm chuyÓn ®éng trong C¬ n¨ng: W=W® + Wt tr−êng lùc thÕ 7.2.§Þnh luËt: A =W (M)- W (N) MN t t AMN=W®(N)- W®(M) => W®(M) + Wt(M)= Wt(N) + W®(N) => W=W® + Wt = const ChÊt ®iÓm chuyÓn ®éng trong tr−êng lùc thÕ mμ kh«ng chÞu t¸c dông cña lùc nμo kh¸c th× c¬ n¨ng cña nã ®−îc b¶o toμn W=W® +mgh = const
7.3. S¬ ®å thÕ n¨ng Wt = Wt(x,y,z) W= mv2/2 + Wt = const Wt(x) Wt(x) ≤ W ThÕ n¨ng cña chÊt ®iÓm W kh«ng thÓ v−ît qu¸ c¬ x n¨ng cña nã xAxD xB xC To¹ ®é cña chÊt ®iÓm n»m trong ph¹m vi: xA ≤ x ≤ xB vμ x ≥ xC T¹i xD thÕ n¨ng ®¹t cùc tiÓu
Ch−¬ng V Tr−êng hÊp dÉn
1. §Þnh luËt Niut¬n vÒ lùc hÊp dÉn vò trô r 1.1. Ph¸t r r ®Þnh luËt biÓu r r F + F' = 0 m m’ F F' mm' G = 6,67.10-11Nm2/kg2 F=G 2 r H»ng sè hÊp dÉn vò trô 2 chÊt ®iÓm cã khèi l−îng m, m’ hót nhau nh÷ng lùc F vμ F’ cã cïng ph−¬ng lμ ®−êng th¼ng nèi 2 chÊt ®iÓm, cïng ®é lín tû lÖ víi m vμ m’ tû lÖ nghÞch r2 m = m’=60kg, r=0,1m => F= 2,4.10-5N • ¸p dông cho 2 chÊt ®iÓm • ¸p dông cho 2 hai qu¶ cÇu ®ång chÊt
1.2. øng dông Sù thay ®æi gia tèc träng tr−êng theo ®é cao Mm h, m P = mg = G ( R + h) 2 M g=G R,M (R + h)2 M g0 = G 2 Trªn mÆt ®Êt R R2 g = g0 ( ) GÇn mÆt ®Êt h
TÝnh khèi l−îng cña c¸c thiªn thÓ M g0 = G 2 Khèi l−îng cña qu¶ ®Êt: R 2 62 g0R 9,8(6,37.10 ) M= = ≈ 6.10 24 kg −11 G 6,67.10 MM ' Khèi l−îng cña mÆt trêi: FHT = G 2 R' v 2 R' M' = FLT 2 v FLT = M G FHT 2 πR ' R' v= R’ T M’ 2π R ' 2 3 M' = = 2.10 kg 30 TG
2. Tr−êng hÊp dÉn 2.1. Kh¸i niÖm vÒ tr−êng hÊp dÉn: Xung quanh mét vËt cã khèi l−îng tån t¹i tr−êng hÊp dÉn BÊt cø vËt nμo cã khèi l−îng trong tr−êng hÊp dÉn ®Òu chÞu t¸c dông cña lùc hÊp dÉn: Lùc träng tr−êng 2.2. B¶o toμn m«men ®éng l−îng trong tr−êng hÊp dÉn r r dL r r L Lùc xuyªn t©m = μ / 0 ( F) = 0 Mr dt r O L = const r r v m ChuyÓn ®éng trªn quü ®¹o ph¼ng vu«ng gãc víi L=> Quü ®¹o tr¸i ®Êt ph¼ng
2.3. TÝnh chÊt tr−êng hÊp dÉn: r rr d s = r '− r Ar P r rr dA = Fd s = F.PQ. cos α F αd sQ r rr PQ. cos α = dr r' M, O B DÊu - do r gi¶m, Mm dA = − Fdr = −G 2 dr F lμ lùc hót rB r AAB chØ phô thuéc dr A AB = −GMm ∫ 2 vμo ®iÓm ®Çu vμ r rA ®iÓm cuèi cña Mm Mm A AB = ( −G ) − ( −G ) chuyÓn dêi rA rB =>Tr−êng lùc thÕ DÊu - thÓ hiÖn t−¬ng t¸c hót
HÖ qu¶ Mm Wt(∞)=0 Wt = ( −G )+C r ThÕ n¨ng cña chÊt ®iÓm trong tr−êng hÊp dÉn ®−îc ®Þnh nghÜa sai kh¸c mét h»ng sè céng, nh−ng hiÖu thÕ n¨ng gi÷a 2 ®iÓm hoμn toμn x¸c ®Þnh 2.4. B¶o toμn c¬ n¨ng cña chÊt ®iÓm trong tr−êng hÊp dÉn W = W® + Wt mv 2 Mm W= + ( −G ) = const C=0 2 r r t¨ng => thÕ n¨ng t¨ng, ®éng n¨ng gi¶m
4. ChuyÓn ®éng trong tr−êng hÊp dÉn cña tr¸i ®Êt v1-VËn tèc vò trô cÊp I v2-VËn tèc vò trô cÊp II v > v2 B¾n vËt lªn tõ mÆt ®Êt: v1
VËn tèc vò trô cÊp I Gia tèc li t©m = gia tèc träng tr−êng. Coi quÜ ®¹o gÇn mÆt ®Êt 2 v1 v 1 = Rg 0 = 7,9km / s a0 = = g0 R VËn tèc vò trô cÊp II C¬ n¨ng khi b¾n = C¬ n¨ng ë xa v« cïng 2 2 mv 2 mv ∞ Mm Mm + ( −G )= + ( −G ) ∞ 2 R 2 2 mv 2 Mm ) > 0 v 2 ≥ 2 Rg 0 = 11,2 km / s + ( −G 2 R