Bài giảng Vật lý đại cương - Chương I: Động học chất điểm

Nội dung text: Bài giảng Vật lý đại cương - Chương I: Động học chất điểm

1. Ch−ơng I Động học chất điểm
2. Động học: N/C các đặc tr−ng của chuyển động vμ những chuyển động khác nhau (không tính đến lực tác dụng) Động lực học: N/C mối quan hệ giữa chuyển động với t−ơng tác giữa các vật ( có tính đến lực tác dụng) Tĩnh học lμ một phần của Động lực học N/C trạng thái cân bằng của các vật
3. 1. Những khái niệm mở đầu z 1.1 Chuyển động vμ hệ qui chiếu: Thay đổi vị trí so với vật khác. 0 y Vật coi lμ đứng yên lμm mốc gọi lμ x hệ qui chiếu 1.2. Chất điểm: Vật nhỏ so với khoảng cách nghiên cứu -> Khối l−ợng vật tập trung ở khối tâm. vμ hệ chất điểm: o Tập hợp nhiều chất điểm = Hệ chất điểm x=f (t) z 1.3. Ph−ơng trình x r r chuyển động của M y=fy(t) r= r ( t ) chất điểm z=fz(t) x y
4. 1.4. Quĩ đạo: Đ−ờng tạo bởi tập hợp các vị trí của chất điểm trong không gian F/t quĩ đạo:Khử tham số t trong f/t cđ: z A Ví dụ: F/t chuyển động: M x=a.cos(ωt+ϕ) y=a.sin(ωt+ϕ) y x F/t quĩ đạo: x2+y2=a2 1.5. Hoμnh độ cong: Vị trí chất điểm xác định bởi cung AM=s Quãng đ−ờng s lμ hμm của thời gian s=s(t)
5. 2. Vận tốc 2.1. Định nghĩa vận tốc: ( Tại thời điểm t chất điểm tạiA M= s tại thời điểm t’= t+Δt-> v>0 ( A M′ ==′ s + s Δ s Δs v<0 vận tốc trung bình v = Δt Δs ds Vận tốc tức thời:v= lim = Δt → 0 Δt dt M 2.2. Véc tơ vận tốc M’ Δrs rsd vr = lim = Δt → 0 Δt dt
6. : c á c2.2. ề ộđ ạđ o tệ gh n o r ct ố nt ậ ơv ct é V r z OM= OM r = 'r r = 'r r +r d r M M’ r r MM= 'r dd r sr = r d r r ' r d r Đạo hμm vectơ toạ O y vr = x dt độ theo thời gian dx v x = 2 2 2 dt v= vx + vy +z v dy vr = v = y dt dz dx 2 dy 2 dz 2 vz = =( )( +)( + ) dt dt dt dt
7. 3. Gia tốc 3.1. Định nghĩa vμ biểu thức của écv tơ gia tốc: Tại M: t , vr Tại M’: t’= t+Δ t,vr ' vΔr = vr − 'r v r r r r Δv r Δv d v a tb = a= lim = Δt Δt → 0 2 Δt dt dv x d x a x= = 2 dt dt 2 2 2 dv d2 a y = ax + ay +z a r a =y = a y 2 2 2 2 dt dt d x2 d y2 d z2 dv d2 z = ( )(+)( + ) a =z = dt2 dt2 dt2 z dt dt2
8. 3.2. Gia tốc tiếp tuyến vμ gia tốc pháp tuyến: r r r r M: t, v M’: t’=t+Δvt, '= v+ Δ v M vr r A MC=v’,MB=v’ R C O Δθ B M’ vΔ ABr = = AC+ CB vr ' Δvr AC CB ar = lim = lim + lim t '→ t Δt t '→ t Δt t '→ t Δt AC ar = lim Gia tốc tiếp tuyến t t→ ' t Δt CB ar = lim gia tốc pháp tuyến n t→ ' tΔt
9. AC Gia tốc tiếp tuyếnar = lim t t→ ' t Δt M vr r r r A t’-> t => C->A => at ⊥ R R C O AC Δv dv B M’ a= lim = lim = t t→ ' t Δt t '→ t Δt dt - tiếp tuyến với dv quĩ đạo 0 dv dt - Có giá trị a = t dt - Chiều tuỳ theo giá trị âm, d−ơng của dv/dt
10. Gia tốc pháp tuyến M vr r A π Δθ R C r CB ˆ Δθ an= lim t→ ' t MCB= − O Δt 2 2 B M’ t’-> t => Δθ->0CB => → MO vr ' ˆ π r MCB→ ⇒an → MO - Thay đổi ph−ơng 2 r r an ⊥ v Δcủa θ vận tốc CB 2 v ' sinh -P−ơng trùng a= lim = lim 2 n t '→ t Δt t '→ t Δt pháp tuyến của QĐ vΔ '. θ -H−ớng về phía ≈ limt '→ t Δt Δs lõm của QĐ 2 v '. 2 v R v = lim = - iáG trị a n = t '→ t Δt R R