Hai chuyển động cơ bản của vật rắn

HAI CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA VẬT RẮN
Có 2 chuyển động cơ bản: tịnh tiến và quay
1/Chuyển động tịnh tiến:
Định nghĩa:là chuyển động sao cho một đoạn
thẳng bất kỳ thuộc vật luôn luôn song
song với chính nó
Mọi chuyển động thẳng là chuyển động tịnh tiến
Chuyển động cong cũng có thể là tịnh tiến
TÍNH CHẤT CỦA CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN
• Định lý:mọi điểm thuộc
vật chuyển động như
nhau:nghĩa là cùng quỹ
đạo,vận tốc,gia tốc.
• Chứng minh:
Lấy A,B là 2 điểm bất kỳ
thuộc vật,2 vectơ định vị
là
Từ hình vẽ ta có:
Từ công thức: ,ta được:
nên:
BA
AA



CHUYỂN ĐỘNG QUAY QUANH TRỤC CỐ ĐỊNH
• Hai mặt phẳng  và o chứa
trục quay,trong đó mặt phẳng
o cố định,còn  quay theo trục:

• Phương trình trên gọi là
phương trình chuyển động

o
o



)(t



VẬN TỐC GÓC VÀ GIA TỐC GÓC
Trong khoãng thời gian , vật quay được một góc:

o
o



o






Tỷ số
tb
t






Gọi là vận tốc góc trung bình trong khoãng t
)(lim
tb
0
t
dt
d
t






Gọi là vận tốc góc tức thời
o
ttt 
Đơn vị của vận tốc góc: rad/s hoặc 1/s
Trong kỹ thuật, người ta hay dùng đơn vị
vòng/phút để chỉ vận tốc




)/(

)/(
,
30
.
phutvongn
srad
n



Gọi N là tổng số vòng đã quay được,ta có:




)(
)(
,
2
vongN
rad
N



Gia t
Gia t
ố
ố
c

c
g
g
ó
ó
c
c
Trong khoãng thời gian t,vận tốc góc
thay đổi ,ta có các khái niệm sau:
Gia tốc góc tức thời:
)()(lim
tb
0
tt
dt
d
t






t
tb






Gia tốc góc trung bình:


.2
)(
2

dt
d
Ta có:
00.






Nếu: ,chuyển động quay đều
00.






Nếu: ,chuyển động quay biến đổi đều
0.




Nếu: chuyển động quay nhanh dần đều
0.



Nếu: chuyển động quay chậm dần đều
Vectơ vận tốc góc và gia tốc góc
Biểu Diển Tính Chất Chuyển Động
Theo
vectơ Vận Tốc Góc Và Gia Tốc Góc
Các Công Thức Cần Nhớ
• Chuyển động quay đều
• Chuyển động quay biến
đổi đều
• Ngoài ra:
0)const;(




t
oo


)-ε(-ωω
oo

2
22


2
)tω(ω
o
o



Trong đó: o, o là góc
quay và vận tốc gốc t=0
const)(


2
2
1
εttω
oo


εtωω
o

Ví Dụ
Một quạt điện quay từ trạng thái nghĩ,sau 5 giây,thì tốc
độ đạt( 600/) vòng/phút. Đột nhiên mất điện,người ta
nhận thấy 10 giây sau thì quạt dừng hẳn.Hỏi tổng số
vòng quay mà cánh quạt đã quay được.
KHẢO SÁT MỘT ĐIỂM THUỘC VẬT
QUAY CỐ ĐỊNH
•Điểm P thuộc vật, khi vật

chuyển động thì quỹ đạo
của nó là gì???
•Hãy tính vận tốc dài và
gia tốc của P

rV

Chiều của V
thuận chiều
với 
v

r

Gia Tốc

ra
t

2

ra
n

Gia tốc tiếp tuyến: thuận chiều
với gia tốc góc 
Gia tốc pháp tuyến:
Gia tốc toàn phần:
22
)()(

nt
aaa 
24

 ra
Hãy biểu diễn vectơ khi chuyển động
đều,nhanh dần và chậm dần!!!


v

t
a

n
a

a

P


v

t
a

n
a


a

P

v

aa
n



P
Quay nhanh dần đều Quay chậm dần đều
Quay đều
Công Thức Euler
Mục đích để biểu diễn
theo
,
 
 
:


Chiều tiến của đinh ốc
Độ lớn:

k
 




:
k

vector đơn vị của trục quay
Công thức Euler
va
ra
rv
n
t
















nt
aav




,
M

r

z


J


A
B
C
O
D
30°
Vật ABCD quay quanh O.Giả sử tại thời điểm khảo
sát, vận tốc góc  và gia tốc góc  có chiều như hình
vẽ.Hãy tính vận tốc,gia tốc và thể hiện vectơ này tại
các điểm A,B,C,D. Biết:


















mOD
mOB
mBC
mAB
srad
3
4
2
1
)(rad/s 3
)/( 4
2


V
V
í
í
d
d

ụ
ụ
: m
: m
ộ
ộ
t
t
b
b
á
á
nh
nh
đ
đ
à
à
đư
đư
ờ
ờ
ng
ng
k
k
í
í
nh
nh

1,5 m
1,5 m
quay
quay
t
t
ừ
ừ
tr
tr
ạ
ạ
ng
ng
th
th
á
á
i
i
ngh
ngh
ĩ
ĩ
,
,
sau
sau
20
20

giây
giây
,t
,t
ố
ố
c
c
đ
đ
ộ
ộ
đ
đ
ạ
ạ
t
t
3000 (
3000 (
vòng
vòng
/
/
ph
ph
ú
ú
t
t

).
).
a/
a/
T
T
í
í
nh
nh
gia
gia
t
t
ố
ố
c
c
g
g
ó
ó
c
c
b/
b/
B
B
á
á

nh
nh
đ
đ
à
à
đã
đã
quay
quay
đư
đư
ợ
ợ
c
c
bao
bao
nhiêu
nhiêu
vòng
vòng
c/
c/
T
T
í
í
nh
nh

v
v
ậ
ậ
n
n
t
t
ố
ố
c
c
d
d
à
à
i
i
v
v
à
à
gia
gia
t
t
ố
ố
c
c

d
d
à
à
i
i
c
c
ủ
ủ
a
a
đi
đi
ể
ể
m
m
A n
A n
ằ
ằ
m
m
trên
trên
chu
chu
vi
vi

c
c
ủ
ủ
a
a
b
b
á
á
nh
nh
đ
đ
à
à
, 1
, 1
giây
giây
sau
sau
khi chuy
khi chuy
ể
ể
n
n
đ
đ

ộ
ộ
ng
ng
.
.

A
Truyền Chuyển Động Quay Thành Quay
• 1/Hai trục song song:
Ăn Khớp Ngoài
1
2
2
1
2
1
R
R





1
2
2
1
2
1

Z
Z





1
2
2
1
2
1
R
R





1
2
2
1
2
1
R
R






Truyền Chuyển Động Quay Thành Tịnh Tiến
Truyền Chuyển Động Quay Thành Tịnh Tiến
• Truyền động dùng
cơ cấu CAM
• Làm sao để tính vận
tốc và gia tốc
• Phải qua chương
hợp chuyển động