CƠ HỌC LÝ THUYẾT - Tĩnh học doc

CƠ LÝ THUYẾT_CK
Sách tham khảo:
Đỗ Sanh
Nguyễn Văn Vượng
Nguyễn Nhật Lệ
Nguyễn Văn Vượng
Trường ĐH Thuỷ Lợi
(33000đ)
NỘI DUNG
• Phần 1: tĩnh học
• Phần 2 : động học
• Phần 3: động lực học
• Kiểm tra giữa kỳ 30%
• Kiểm tra cuối kỳ 70%
• Thi tự luận:bài tập
• Được phép sử dụng
tài liệu
• Cơ lý thuyết tập 1:Đỗ Sanh+…
• Cơ lý thuyết : Trần Hữu Duẩn
• BT Cơ lý thuyết tập 1:Đỗ Sanh+…
• BT Cơ lý thuyết :ĐH BK TP.HCM
• BT Cơ lý thuyết :ĐH Thủy Lợi
PHẦN MỘT:TĨNH HỌC
•Đối tượng :vật rắn tuyệt đối (không bị biến dạng)
•Vật hay hệ vật cân bằng (đứng yên) dưới tác dụng
của lực.
CÁC LỰC CƠ BẢN
+ Điểm đặt
+ Phương chiều
+ Độ lớn
Vectơ Lực

1.Trọng lực
P

+ Đặt tại trọng tâm G
+ Phương thẳng đứng,từ trên xuống
+ Độ lớn: P=mg
P

P

G
m kg
LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO
o
l
l

l
P

P

dh
F

•Gọi k (N/m) là độ cứng
•Độ lớn:
•Vectơ:
•Lực đàn hồi luôn ngược
chiều biến dạng

lkFP
dh
 .
lkF
dh
 .

LỰC CĂNG CỦA DÂY KHÔNG DẢN
T

T

T

T

T

T

1
T

1
T

2
T

2

T

2
T

2
T

Chỉ có 1 sợi dây Có 2 sợi dây khác nhau
CÁC KHÁI NIỆM
• Hệ lực:gồm nhiều lực
• Lực hay hệ lực tương đương:nếu chúng
gây ra cùng tác dụng cơ học
• Lực tổng:
• Hệ lực cân bằng:tương đương với 0
), ,,(), ,,(
2121 nn
FFFPPP







), ,,(
21 n
FFFR






0), ,,(
21

n
FFF



CÁC TIÊN ĐỀ
• TĐ1: hệ gồm 2 lực mà cân bằng nếu
chúng cùng phương,ngược chiều,cùng độ
lớn và cùng đường tác dụng.
• TĐ 2:hai lực cắt nhau thì hợp lực của
chúng là đường chéo của hình bình hành
có các cạnh là các lực thành phần
1
F

2
F

21
FF



21

FFR




R

1
F

2
F

R

1
F

2
F

A
B
C
AACABACABBC cos.2
222

C
AB
B

AC
A
BC
sin
sin
sin

Định lý sin trong tam giác:
Làm sao để tìm R?
Định lý cosin trong tam giác:
60°
1
F

2
F

1
F

2
F

R

120°

2,65(N)7R

2

1
2.1.2.41 120cos2
21
2
2
2
1
2

 FFFFR


 89,40
2
3
65,2
2
120sinsin
120sin
F
sin
2
2


R
F
R
VD: cho , góc giữa chúng là 60°,hãy tìm
hợp lực của chúng.

)(2);(1
21
NFNF


R

Giải
Định lý cosin trong tam giác lực trên cho ta:
Định lý sin trong tam giác lực trên cho ta:
• Nhận xét:được bao nhiêu vectơ lực tổng
• Bây giờ hãy tách thành 2 thành phần:
R

R

43
FFR




R

3
F

4
F


5
F

6
F

65
FFR




2
4
2
3
2
FFR 
Có vô số cách tách,thông thường ta tách là
các thành phần vuông góc với nhau
R

Tiên đề 4:định luật 3 Newton
Lực tương tác giữa các vật là
những lực trực đối: cùng phương,
ngược chiều,bằng độ lớn
12
F

21

F






2112
2112
FF
FF


12
F

21
F

Hệ hai lực này phải là hệ cân bằng
không???
KHÔNG
VẬT TỰ DO-PHẢN LỰC LIÊN KẾT
Định nghĩa:VTD là vật có thể thực hiện được mọi dạng chuyển
động xung quanh vị trí của nó.
Xét một vật nằm trong mặt
phẳng Oxy
Vật có thể thực hiện được
các chuyển động nào
y

x
O
Kết luận: vật có 3 bậc tự do
+ Hai chuyển động tịnh tiến theo
trục Ox và Oy
+ Một chuyển động quay quanh
trục vuông góc với mp Oxy (trục
Oz)
• Một vật để trong
không gian có 6 bậc
tự do:
– 3 chuyển động tịnh
tiến theo 3 trục toạ độ
Tx,Ty,Tz
– 3 chuyển động quay
quanh 3 trục toạ độ
Qx,Qy,Qz
Xét vật trong không gian
TÌM MỘT VẬT CÓ THỂ THỰC HIỆN 6 BẬC TỰ DO
Có nhiều vật có 6
bậc tự do không ?
Vật màu đỏ có mấy bậc tự do ???
2
3
4
?
Vật 2 có bao nhiêu bậc tự do khi nó đặt
trên mặt phẳng 1 ???
4 bậc tự do
2 chuyển động bị

hạn chế là tịnh tiến
theo phương z và
quay quanh trục y
Khi các vật liên kết với nhau
thì bậc tự do giảm,tại sao ?
Do có phản lực liên kết
Phương chiều và độ
lớn của PLLK ra sao ?
Nhận xét:
+ PLLK bị động: phụ
thuộc vào ngoại lực
+ Nó có chiều NGƯỢC
với chiều mà vật chuyển
động không được .
PLLK
Ngoại lực
Cánh Cửa
Các loại liên kết thường gặp
1.Liên kết tựa: mặt tựa mặt;
điểm tựa mặt;mặt tựa điểm
PLLK: vuông góc với mặt tiếp tuyến
đối với mặt tựa mặt;vuông góc với
mặt tại điểm tựa
A
N

B
N

C

N

A
B
C
N

N

2.Liên kết con lăn hay liên
kết gối di động:
PLLK: vuông góc với phương
trượt,nhưng chưa biết chiều,
chọn theo giả thuyết,nếu giải ra
âm thì kết luận chiều đã chọn
sai,phải ngược lại.
3.Liên kết gối cố định
PLLK: là 1 lực đi qua tâm gối
nhưng chưa biết phương.
Phân tích thành 2 thành phần
theo phương x và y,chọn chiều
tuỳ ý:
Nếu tải tác dụng chỉ trong mặt
phẳng xy thì:
OOO
YXR





222
OOO
YXR 
Hoặc chọn phương giả thuyết
R


R

R

3.Liên kết gối cố định
PLLK: gồm 3 lực đi qua tâm gối (theo 3 phương x,y,z) và 2
momen chống lại sự quay theo 2 trục x và y
Nếu tải tác dụng trong không
gian thì PLLK như thế nào ?
zyx
FFFR










yx
zyx

MM
FFF
,
,,
Liên kết bản lề thì tương tự như gối cố định
4.Liên kết ngàm
PLLK: là 1 lực đi qua tâm ngàm
chưa biết phương và một momen
chống lại sự quay.
Đây là liên kết cứng





zyx
zyx
MMM
FFF
,,
,,
6 thành phần phản lực:
Trong mặt phẳng thì có
bao nhiêu thành phần
phản lực ?
3
5.Liên kết thanh và liên kết dây
PLLK: là 1 lực đi qua
đường nối tâm hai bản lề.
Đặc điểm : thanh mảnh,bỏ

qua trọng lượng,hai đầu có
liên kết bản lề
S

S

Chịu Nén
A
S

B
S

S

S

Chịu Kéo