Bài giảng vật lý đại cương chương 2

2.1. Các định luật Newton
2.2. Các lực cơ học
2.3. Phương pháp động lực học
2.4. Động lượng và xung lượng
2.5. Mômen động lượng-Mô men lực
2.6. Nguyên lý tương đối Galilée-Lực quán tính








2
P
A
P
1
P
N
B
P
A
B

LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
2.1. Các định luật Newton
Isaac Newton
(1642-1727)
Định luật I:

Định luật II:
Gia tốc mà vật thu được tỉ lệ ……. với lực tác
dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
a 
Định luật III:
F 
(Vật cô lập là vật không chịu tác dụng từ bên ngoài
Quán tính là tính ……… trạng thái chuyển động của vật)
Nếu A tác dụng lên B một lực thì B cũng sẽ tác dụng trở lại
A một lực cùng độ lớn, cùng phương, ngược chiều với .
F
'
F
F
(Định luật quán tính)
Một vật ……. sẽ ………………… chuyển động.
- PT Cơ bản của động lực học:
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
2.2. Các lực cơ học
CÁC LỰC CƠ HỌC THƢỜNG GẶP
 Lực hấp dẫn:
 Lực đàn hồi:
 Trọng lực:
 Lực ma sát trượt:
 Lực hướng tâm và ly tâm:
12
hd
2
mm
FG

r

P mg
Trọng lượng: P = mg
ms
F kN
F kx
2
ht ht
mv
F ma
r

(F
lt
là phản lực của lực hướng tâm)
G = 6,67.10
-11
(Nm
2
/kg
2
)
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
(k: hệ số ma sát)
(k: độ cứng)
2.2. Các lực cơ học
Đặc điểm của một số lực cơ học:
 Phản lực và lực ma sát
ms

f
F
N
P
ms
R f N
ph thuc vào bn cht v tnh cht của
cc mt tiếp xc
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
ms
f
N
: phản lực php tuyến
không ph thuc vào diện tch tiếp xúc.
R
2.2. Các lực cơ học
M
n
a
t
a
a
Đặc điểm của một số lực cơ học:
 Lực trong chuyển động cong
tn
ma ma ma
tn
F F F
: Lực ………….
: Lực ……………

n
F
t
F
n ht ht
F F ma  
 Lực căng dây
Tại mi điểm của dây s xuất hiện
nhng lực và phản lực:
tn
a a a
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
2.3. Phƣơng pháp động lực học
Phƣơng pháp giải bài toán động lực học
Bƣớc 2: Áp dụng phương trình định luật II Newton
cho từng vật và cho cả hệ.
Bƣớc 1: V hình và xác định các lực tác dụng
Bƣớc 3: Chiếu từng phương trình lên hướng chuyển
động của từng vật và của cả hệ.



vât.A
F 
hê.
F 

Bƣớc 4: Giải phương trình hoặc hệ phương trình để
tính các đại lượng cần tìm.
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP

2.3. Phƣơng pháp động lực học
Áp dụng
Xác định gia tốc chuyển động và sức căng của dây kéo
của hệ hai vật A, B như hình v (dây không giãn, khối
lượng dây và ròng rọc không đáng kể, ma sát của vật A
so với mặt phẳng nghiêng không đáng kể)

A
B
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
2.3. Phƣơng pháp động lực học
A
P
vât.A vât.A vât.A
F m a
hê. hê. hê.
F m a

A
B
T T' T T'   
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
2.4. Động lƣợng và xung lƣợng
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
Thiết lập các định lý về động lƣợng
Động lƣợng của chất điểm:
p m.v
dv d(m.v) dp
F m.a m.
dt dt dt

   
dp
F
dt

Định lý về động lƣợng
“Đạo hm đng lượng của một chất điểm đối với thời gian
có gi trị bằng lực tác dng lên chất điểm.”
đặc trưng cho
Định lý 1


chuyển động về mặt động lực học
khả năng truyền chuyển động trong va chạm
(kgm/s)
2.4. Động lƣợng và xung lƣợng
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
dp
F
dt

Định lý 2
dp Fdt
22
11
pt
pt
dp Fdt

F const

21
p p F t

   
“Đ biến thiên đng lượng của chất điểm trong một
khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng lực
tác dụng lên chất điểm trong khoảng thời gian đó.”
…… của lực
p F t   
Xung lƣợng của một lực trong một khoảng thời gian đặc
trƣng cho tác dụng của lực trong khoảng thời gian đó.
2.4. Động lƣợng và xung lƣợng
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
Định luật bảo toàn động lƣợng
“Tổng động lƣợng của một hệ cô lập luôn đƣợc bảo toàn”
1 2 n
p p p p     
dp
F
dt

p 
Áp dụng
Giải thích hiện tƣợng sng……
… khi bn
Xét chuyển động của các vật
sau ………….


Xét chuyển động của các vật

nhờ ………….

2.4. Động lƣợng và xung lƣợng
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
Giải thích hiện tƣợng sng giật li khi bn

_ Nếu b qua ma sát th tng hợp các
ngoại lực tác dụng lên hệ (gồm sng và
đạn) theo phương ngang bng không.
Tng động lượng của hệ theo
phương ngang được bo ton.
hê_truoc.khi.ban hê_sau.khi.ban
pp
2.5. Mômen động lƣợng - Mômen lực
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
Mômen động lƣợng
L r p
Mômen động lượng của chất điểm
chuyển động so với một điểm
(kgm
2
/s)
M
r
p m.v
o
L
Định lý về momen động lƣợng
dp
F

dt

dp
r r F
dt
  
d(r p)
rF
dt


dL
M
dt

Định lý: “Đạo hàm theo thời gian của momen
động lượng của một chất điểm chuyển động bằng
tng momen lực tác dụng lên chất điểm.”
Mômen động lƣợng trong chuyển động tròn
2.5. Mômen động lƣợng - Mômen lực
L r p
M
r
P m.v
L

L I.
2
L mr
r mv

m.r r 
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
Định luật bảo toàn momen động lƣợng
dL
M
dt

L 
2.5. Mômen động lƣợng- Mômen lực
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
L I. const  
2.6. Nguyên lý tƣơng đối Galilée-Lực quán tính
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
Nguyên lý tƣơng đối Galilée
Hoc: Cc phương trnh động lực hc có dạng như nhau
trong cc hệ qui chiếu qun tnh khc nhau.
“Mi hệ qui chiếu chuyn đng thng đu đi vi hệ
qui chiếu quán tnh cng l hệ qui chiếu quán tnh.”
0a 

Hệ qui chiếu không quán tính là hệ quy chiếu chuyển
động có gia tốc so với hệ qui chiếu quán tnh.
2.6. Nguyên lý tƣơng đối Galilée-Lực quán tính
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
Hệ quy chiếu không quán tính Hệ quy chiếu quán tính
P
N
P
N
qt

F
A0
A0
2.6. Nguyên lý tƣơng đối Galilée-Lực quán tính
LÊ VĂN NAM - ĐH CNTP
m.a m.a' m.A
qt
F m.A
qt
F' F F
Vvv  '
a a ' A
v, a : vận tốc và gia tốc đối với hệ O
v’,a’ : vận tốc và gia tốc đối với hệ O’
V, A : vận tốc và gia tốc của hệ O’ đối với O
Công thức cộng vận tốc và gia tốc
P
N
qt
F
A0
O
O'
HQC mặt đất
m.a' m.a m.A
: Lực quán tính