Bài giảng Vật lí đại cương - Chương 3: Động lực học chất điểm - Phạm Đỗ Chung

Nội dung text: Bài giảng Vật lí đại cương - Chương 3: Động lực học chất điểm - Phạm Đỗ Chung

1. VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG Phạm Đỗ Chung Bộ môn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Khoa Hoá học
2. Chương 3 Động lực học chất điểm 1. Khái niệm lực 2. 3 định luật Newton 3. Một số lực đặc biệt 4. Phân tích lực và phương pháp giải các bài toán tĩnh học và động lực học 5. Chuyển động tròn a. Vận tốc dài, vận tốc góc b. Gia tốc hướng tâm c. Lực hướng tâm 6. Định luật vạn vật hấp dẫn 7. Các định luật Kepler PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 2
3. Lực là nguyên nhân gây ra chuyển động? • Tán sắc ánh sáng • Kính viễn vọng phản xạ • 3 định luật Newton • Định luật vạn vật hấp dẫn Sir Isaac Newton PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 3
4. 1. Khái niệm lực • Sự tác động của A lên B mạnh hay yếu được đo bằng một đại lượng gọi là lực. • Lực là đại lượng vector: ØĐộ lớn ØHướng PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 4
5. 1. Khái niệm lực • Lực được đo bằng lực kế • Lực tổng hợp (hợp lực) của nhiều lực được xác định theo quy tắc cộng vector. PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 5
6. 2. 3 Định luật của Newton Định luật thứ nhất của Newton • Một vật không chịu tác dụng của một lực tổng hợp nào sẽ tiếp đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều như cũ. • Nếu hợp lực tác dụng lên một vật bằng không thi có thể tìm được các hệ quy chiếu trong đó vật này không có gia tốc. PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 6
7. 2. 3 Định luật của Newton Định luật thứ nhất của Newton Khối lượng của một vật là một đặc trưng liên hệ giữa lực tác dụng lên vật và gia tốc được tạo ra. Tính chất của khối lượng: • Đặc trưng cho mức quán tính của vật • Độc lập với những vật xung quanh • Không phụ thuộc vào phương pháp đo • Là đại lượng vô hướng Chú ý: khối lượng khác với trọng lượng PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 7
8. 2. 3 Định luật của Newton Định luật thứ nhất của Newton • Nêu những ví dụ cho định luật thứ nhất của Newton. PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 8
9. 2. 3 Định luật của Newton Định luật thứ hai của Newton ∑�⃗ = ��⃗ • ∑�⃗ là hợp lực của mọi ngoại lực tác dụng lên vật • Không tính đến các nộilực • Định luật thứ nhất của Newton là một trường hợp riêng. • 1 N=1kg.m/s2 PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 9
10. 2. 3 Định luật của Newton Định luật thứ ba của Newton • Lực luôn xuất hiện thành từng cặp • F12: lực vật 1 tác dụng lên vật 2 • F12 là lực thì F21 là phản lực và ngược lại PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 10
11. 2. 3 Định luật của Newton PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 11
12. 3. Một số lực đặc biệt • Fg: trọng lực (lực Trái đất tác dụng lên vật) • Trọng lượng (W) là độ lớn của vector trong lực Fg • n là lực pháp tuyến (luôn vuông góc với mặt bị ép) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 12
13. 3. Một số lực đặc biệt • T: lực căng dây (luôn cùng phương với dây) • Với dây không có khối lượng thì lực kéo hai đầu dây có cùng độ lớn PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 13
14. 3. Một số lực đặc biệt Lực ma sát là lực xuất hiện khi có Fn sự tiếp xúc, và chuyển động Fs Fa tương đối giữa hai bề mặt. Lực Fg ma sát luôn ngược chiều với chuyển động. Fn Fs Lực ma sát nghỉ Fs = µsFn Fg Lực ma sát trượt Fk = µk Fn Fn Fk Fa vật trượt acceleration Ma sát trượt nhỏ hơn ma sát nghỉ Fg PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 14
15. 3. Một số lực đặc biệt Lực đàn hồi: �⃗ = −�∆�⃗ �� � = � PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 15
16. 4. Phân tích lực và phương pháp giải các bài toán tĩnh học và động lực học • Chỉ xét tới những lực tác dụng lên vật cần tìm gia tốc • Biểu diễn các lực trên cùng một gốc để tìm hợp lực PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 16
17. 4. Phân tích lực và phương pháp giải các bài toán tĩnh học và động lực học • Xét riêng những hệ cô lập • Bỏ qua nội lực khi phân tích các lực tác dụng lên hệ PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 17
18. 4. Phân tích lực và phương pháp giải các bài toán tĩnh học và động lực học • Hợp lực theo phương nào bằng 0 thì vật cân bằng theo phương đó (gia tốc bằng 0) • Viết phương trình định luật II Newton cho phương có gia tốc khác không PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 18
19. 4. Phân tích lực và phương pháp giải các bài toán tĩnh học và động lực học • Tìm một điểm bất kì của hệ ở trạng thái cân bằng • Phân tích lực tác dụng lên điểm đó • Một vật (chất điểm) cân bằng khi: ∑�⃗ = 0 và � = 0 PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 19
20. 4. Phân tích lực và phương pháp giải các bài toán tĩnh học và động lực học • Một vật khi cân bằng sẽ cân bằng theo mọi phương PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 20