VẬT lý đại CƯƠNG

VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
Phần I: CƠ HỌC
1. Động học chất điểm
2. Động lực học chất điểm
3. Động lực học hệ chất điểm – Động lực học vật rắn
Phần II: NHIỆT HỌC
Phần III: ĐIỆN HỌC
1. Trường tĩnh điện
2. Trường tĩnh từ


TÀI LIỆU HỌC TẬP
1. Lương Duyên Bình. Giáo Trình Vật Lý Đại Cương
(dùng cho sv cao đẳng). Tập 1,2. NXBGD

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lương Duyên Bình. Giáo Trình Vật Lý Đại Cương
(chủ biên). Tập 1,2. NXBGD
2. Trần Ngọc Hợi. Vật Lý Đại Cương (các nguyên lý và
ứng dụng). NXBGD 2006
3. Nguyễn Nhật Khanh. Các bài giảng về cơ nhiệt.
ĐHKHTT TP HCM 1998


ÔN TẬP
1. Đối tượng và phương pháp vật lí học
2. Các đại lượng vật lý
3. Tọa độ của vectơ
4. Tích của hai vectơ
5. Đại lượng vô hướng biến thiên
6. Đại lượng vectơ biến thiên

7. Đơn vị và thứ nguyên của các đại lượng vật lý


Chương 1


1.1.1. Chuyển động và hệ quy chiếu
1.1.2. Chất điểm và hệ chất điểm
1.1.3. Phương trình chuyển động(pt động học),
phương trình quỹ đạo của chất điểm


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1.1. Chuyển động và hệ quy chiếu
* Chuyển động của vật
• Chuyển động của vật là sự thay đổi vị trí của vật đối với
các vật khác trong không gian và thời gian.
• Tuy nhiên sự đứng yên hay chuyển động của vật chỉ có
tính chất tương đối phụ thuộc vào vị trí mà ở đó ta đứng
quan sát chuyển động.


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1.1. Chuyển động và hệ quy chiếu
* Hệ quy chiếu và hệ toạ độ
• Vật hay hệ vật mà ta qui ước là đứng yên khi nghiên
cứu chuyển động của một vật khác được gọi là hệ qui
chiếu.
• Khi xét một chuyển động cụ thể người ta thường chọn
hệ qui chiếu sao cho chuyển động được mô tả một cách

đơn giản nhất.


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1.1. Chuyển động và hệ quy chiếu
* Hệ quy chiếu và hệ toạ độ
• Hệ tọa độ Đề-các (Descartes)
Nếu gọi i, j , k là các vectơ đơn vị
hướng theo các trục Ox, Oy, Oz
thì ta có thể viết:

r = xi + y j + z k
r= x +y +z
2

2

2


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1.1. Chuyển động và hệ quy chiếu
* Hệ quy chiếu và hệ toạ độ
• Hệ tọa độ cầu :

x = r sin θ . cos ϕ
y = r sin θ . sin ϕ
z = r cos θ

1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1.1. Chuyển động và hệ quy chiếu
* Hệ quy chiếu và hệ toạ độ
• Hệ tọa độ cầu :

- Biết ba tọa Đề-các x, y, z của điểm, ta có thể tính được
các tọa độ cầu của điểm đó theo công thức sau.

r = x2 + y2 + z 2
Cosθ =

z
x2 + y2 + z 2

y
ϕ = arctg
x


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1.2. Chất điểm và hệ chất điểm
• Khi kích thước của vật là bé so với khoảng cách dịch
chuyển mà ta xét thì mọi điểm trên vật dịch chuyển gần
như nhau thì có thể mô tả chuyển động của vật như
chuyển động của một điểm. Khi đó vật được xem là một
chất điểm
• Một tập hợp chất điểm được gọi là hệ chất điểm


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1.3. Phương trình chuyển động(pt động học), phương
trình quỹ đạo của chất điểm
* Phương trình chuyển động
• Để xác định chuyển động của một chất điểm, ta cần biết
vị trí của chất điểm tại những thời điểm khác nhau.
• Phương trình biểu diễn vị trí của chất điểm theo thời
gian gọi là phương trình chuyển động của chất điểm.


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
* Phương trình chuyển động
• Sự phụ thuộc theo thời gian của bán kính vectơ của chất
điểm

r = r (t )

• Trong hệ tọa độ Đề-các, phương trình chuyển động của
chất điểm là một hệ gồm ba phương trình

x = x(t); y = y(t); z = z(t)
Ví dụ:
x = 3t2 + 4t - 3

x = t − 2


3 2
 y = 4 t − 2t + 3

1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
* Phương trình chuyển động

x = t − 2

3 2

 y = t − 2t + 3
4

3 2

 z = 4 t − t + 1

 x = 2 cos t

 y = 2 sin t

 x = 2 cos t

 y = 3 sin t

• Trong hệ tọa độ cầu, phương trình chuyển động của
chất điểm là

r = r (t ); ϕ = ϕ (t ); θ = θ (t )


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
* Phương trình quỹ đạo

• Khi chuyển động, các vị trí của chất điểm ở các thời
điểm khác nhau vạch ra trong không gian một đường
cong liên tục nào đó gọi là quĩ đạo của chuyển động.
Phương trình mô tả đường cong quĩ đạo gọi là phương
trình quĩ đạo.
• Trong hệ tọa độ Đề-các phương trình quĩ đạo có dạng

f(x,y,z) = C


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
* Phương trình quỹ đạo

Ví dụ:
x = t − 2


3 2
 y = 4 t − 2t + 3

x = t − 2

3 2

 y = t − 2t + 3
4

3 2

 z = 4 t − t + 1

3 2
⇒ y = x +x+2
4

⇒ z = x+ y


1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
* Phương trình quỹ đạo

 x = 2 cos t
2
2
⇒
x
+
y
=4

 y = 2 sin t

 x = 2 cos t
x2 y2
⇒
+
=1

4
9

 y = 3 sin t

x

o

x

x

o

x


1.2.1. Định nghĩa vận tốc
1.2.2. Vectơ vận tốc
1.2.3. Vectơ vận tốc trong hệ toạ độ Đềcác


1.2. VẬN TỐC
1.2.1. Định nghĩa vận tốc

“Vận tốc của chất điểm là một đại lượng
diễn tả phương, chiều và sự nhanh hay
chậm của chuyển động.”


1.2. VẬN TỐC
1.2.1. Định nghĩa vận tốc

* Vận tốc trung bình

• Vận tốc trung bình của chất điểm đặc trưng cho độ nhanh
hay chậm của chất điểm trên quãng đường ∆S tương ứng
với khoảng thời gian ∆t

∆S
v tb =
∆t
• Đơn vị vận tốc là mét trên giây (m/s)


1.2. VẬN TỐC
1.2.1. Định nghĩa vận tốc
* Vận tốc tức thời

∆S dS
v = lim
=
dt
∆t →o ∆t
• Vận tốc của chất điểm có giá trị bằng đạo hàm
hoành độ cong của chất điểm đối với thời gian


1.2. VẬN TỐC
1.2.2. Vectơ vận tốc
v
P

M

v

M’

(+)

(C)

• Vectơ vận tốc tại một vị trí M là một vec tơ được xác định.
- Có phương nằm trên tiếp tuyến với quỹ đạo tại M
- Có chiều theo chiều chuyển động
- Có giá trị bằng trị tuyệt đối của v


1.2. VẬN TỐC
1.2.2. Vectơ vận tốc
ds
P

v

M
(+)

ds
v=
dt

v

M’

(C)


1.2. VẬN TỐC
1.2.3. Vectơ vận tốc trong hệ toạ độ Đềcác
z

M

r

dr

M’

(C)

r + dr

O
x

y

dr
v=

dt

Vậy: “Vectơ vận tốc bằng đạo hàm bậc nhất
của bán kính vectơ đối với thời gian.”


1.2. VẬN TỐC
1.2.3. Vectơ vận tốc trong hệ toạ độ Đềcác
dx

vx =

dt

dy

v 
vy =
dt

dz

vz =

dt

• Độ lớn vận tốc được tính theo công thức

dx 2 dy 2 dz 2
v = v +v +v = ( ) +( ) +( )

dt
dt
dt
2
x

2
y

2
z