Đề cương lý thuyết vật lý 1

Câu 1: Phép biến đổi Galille:
Xét hai hệ quy chiếu O và O', hệ O' chuyển động thằng đều so với hệ O với
vận tốc sao cho trục O'x' trượt dọc theo trục Ox, trục O'y' và O'z' lần lượt
cùng chiều và song song so với trục Oy và Oz.
•
Cho một điểm M bất ký, ta có x,y,z,t và x',y',z',t' lần lượt là tọa độ trong
không gian và thời gian của điểm M trong 2 hệ O và O'
• Ta có
Tương tự,
ngược lại
•

Nguyên lý tương đối Gallile
•
•

Nội dung: Mọi hiện tượng cơ học đều diễn ra như nhau trong các hệ
quy chiếu quán tính khác nhau.
Hệ quả:
o
Mọi hệ quy chiếu chuyển động thẳng đều so với một hệ quy
chiếu quán tính thì cũng là một hệ quy chiếu quán tính
o
Các định luật Newton được nghiệm đúng trong các hệ quy
chiếu chuyển động thẳng đều so với hệ quy chiếu quán tính

Câu 2: Hệ quy chiếu phi quán tính
•
•
•

Là hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ quy chiếu quán tính
Lực quán tính:
Lực quán tính chỉ được xác định trong hệ quy chiếu phi quán tính.
Lực quán tính luôn luôn cùng phương ngược chiều với gia tốc của hệ quy
chiếu phi quán tính


Đề cương ôn tập lý thuyết Vật lý 1
Câu 3: Định lý động lượng chất điểm
•

•

Theo phương trình cơ bản của định luật 2 Newton:
Phát biểu:đạo hàm của động lượng theo thời gian của chất điểm
chuyển động có giá trị bằng lực(hay tổng hợp lực) tác dụng lên
chất điểm.
Hệ quả:
Dựa vào công thức trên, ta có
là véc tơ xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian vô
cùng nhỏ , là độ biến thiên của vec tơ động lượng trong khoảng thời gian
đó
Tích phân 2 vế ta được

Độ biến thiên của véc tơ động lượng của chất điểm chuyển động có
giá trị bằng véc tơ xung lượng của lực tác dụng lên chất điểm trong
khoảng thời gian tương ứng

Câu 4: Định nghĩa khối tâm

•

Cho một hệ chất điểm có khối lượng lần lượt và đặt tại . Khối tâm G của hệ
thỏa mãn đẳng thức:

•

Tọa độ khối tâm:

•

Vận tốc khối tâm

•

Gia tốc khối tâm

•

Phương trình chuyển động của khối tâm

Câu 5: Phương trình cơ bản của vật rắn quay quanh trục cố
định
Gọi là chất điểm bát kỳ có khối lượng cách trục quay một đoạn là có mô
men quán tính là . Khi chuyển động tròn quanh trục thì có mô men động
lượng là:
2


Đề cương ôn tập lý thuyết Vật lý 1

Mô men động lượng của vật rắn với trục quay cố định sẽ là:

Đạo hàm theo thời gian momen động lượng của vật, ta có
hay

Ở đây là mô men quán tính của vật. Nếu vật rắn hệ chất điểm phân bố liên
tục thì mô men quán tính của vật đối với trục quay được tính theo tích phân
sau:
Hoặc
Với là gia tốc góc của vật rắn quay quanh một trục cố định
M là momen của ngoại lực
I là momen quán tính của vật rắn

Câu 6Khái niệm trường lực, trường lực thế
•

Định nghĩa trường lực
Mỗi chất điểm được gọi là chuyển động trong mộttrường lực nếu tại mỗi
vị trí của chất điểm đều xuất hiện lực tác dụng lên chất điểm ấy

•

Định nghĩa trường lực thế
Khi chất điểm chuyển động từ vị trí M đến vị trí N bất kỳ thì công của lực
bằng
Nếu công của lực F không phụ thuộc vào đường dịch chuyển MN mà chỉ
phụ thuộc vị trí điểm đầu M và điểm cuối N thì ta nói chất điểm chuyển
động trong một trường lực thế
Thế năng của chất điểm m trong trường hấp dẫn của chất điểm m'
3

Đề cương ôn tập lý thuyết Vật lý 1
Câu 7: Định lý động năng

•

•

Phát biểu: Công ngoại lực bằng độ biến thiên động năng của chất điểm
Động năng toàn phần của vật rắn

m: khối lượng của vật rắn
v: vận tốc vật rắn
I: momen quán tính của vật rắn =mr2
: vận tốc góc của vật rắn
R: bán kính tiết diện vật rắn

•

Vật rắn đối xứng tròn xoay lăn không trượt

Câu 8: Phép biến đổi Lorenzt

4


Đề cương ôn tập lý thuyết Vật lý 1
Câu 9: Tính tương đối của thời gian
•

Xét tại một điểm A có tọa độ x', y' ,z', t' có một hiện tượng vật lý xảy ra
trong khoảng thời gian
Ta so sánh và

Hay
Khoảng thời gian diễn ra một hiện tượng vật lý trong hệ quy chiếu quán tính
mà nó ( hiện tượng) đứng yên thì bao giờ cũng nhỏ hơn khoảng thời gian diễn
ra hiện tượng vật lý đó trong hệ quy chiếu mà nó chuyển động. Do đó đồng hồ
chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ đứng yên
Khoảng thời gian có tính tương đối phụ thuộc vào hệ quy chiếu

Câu 10: Khái niệm đồng thời mang tính tương đối, phụ thuộc
vào hệ quy chiếu
Giả sử trong hệ quán tính K có hai hiện tượng vật lý xảy ra A 1, x1, y1, z1, t1) và
hiện tượng A2(x2, y2, z2, t2). Một người quan sát trong hệ K' chuyển động dọc
theo trục x với vận tốc V thì thấy khoảng thời gian diễn ra hai hiện tượng trên
là

Nhận xét: nếu các hiện tượng này xảy ra đồng thời trong hệ k(t1=t2) thì sẽ
không xảy ra dồng thời trong hệ K' vì Chỉ có một trường hợp ngoại lệ là cả hai
hiện tượng xảy ra dồng thời trên những thời điểm có cùng tọa độ X, tọa độ Y
có thể khác nhau
Khái niệm đồng thời mang tính tương đối. Hai hiện tượng có thể xảy ra đồng
thời trong hệ quy chiếu này nhưng lại xảy ra không đồng thời trong hệ quy
chiếu khác. Thậm chí thứ tự của các hiện tượng này có thể xảy ra không theo
thứ tự( điều này không xét cho các hiện tượng có liên hệ nhân quả)

Câu 11: Nguyên lí I Nhiệt động lực học

•

Phát biểu: Độ biến thiên năng lượng toàn phần của hệ trong quá trình
biến đổi vĩ mô giá trị bằng tổng công A và nhiệt Q mà hệ nhận được trong
quá trình đó

Vì trong phần nhiệt ta coi cơ năng của hệ không đổi nên
5


Đề cương ôn tập lý thuyết Vật lý 1
Nghĩa là: độ biến thiên nội năng của hệ trong quá trình biến đổi vĩ mô có giá
trị bằng tổng công A và nhiệt Q mà hệ nhận được trong quá trình đó
Nếu A > 0, Q > 0 hệ thực sự nhận công nhận nhiệt nên nội năng của hệ
tăng
Nếu A < 0, Q < 0 hệ thực sự sinh công, tỏa nhiệt nên nội năng của hệ
giảm
Chú ý: nếu quá trình biến đổi là vô cùng nhỏ thì phương trình trên có thể viết
thành
Hệ quả

•
•

Với hệ cô lập(hệ không trao đổi công và nhiệt bên ngoài)
•

•

Hệ biến thiên tuần hoàn theo chu trình (sau một quá trình biến đổi hệ trở

về trạng thái ban đầu)
•

•

A = Q = 0 nên hay nội năng của hệ cô lập được bảo toàn. Nếu hệ cô
lập chỉ gồm hai vật trao đổi nhiệt và giả sử Q1, Q2 là nhiệt mà chúng
nhận được thì Q=Q1+Q2 = 0 => Q1 = -Q2 => trong một hệ cô lập
chỉ gồm hai vật thì nhiệt do vật này thu vào bằng nhiệt do vật kia tỏa
ra

Khi đó: => trong một chu trình công mà hệ sinh ra bằng nhiệt mà hệ
nhận được và ngược lại

Ý nghĩa
+ Nguyên lý thứ nhất là sự tổng quát hóa định luật bảo toàn và chuyển
hóa năng lượng. Thực tế chứng tỏ mọi hiện tượng vĩ mô đều tuân theo
nguyên lý thứ nhất
+ Không có một máy nào sinh công mà không nhận năng lượng từ bên
ngoài hoặc máy sinh công lớn hơn năng lượng mà nó nhận được
=>Không thể chế tạo động cơ vĩnh cửu loại I

Câu 12 Những hạn chế của nguyên lý I nhiệt động lực học
Nội dung nguyên lý I nhiệt động lực học chính là định luật bảo toàn và biến
đổi năng lượng. Mọi quá trình vĩ mô xảy ra trong tự nhiên đều phải tuân theo
nguyên lý I, tuy nhiên một quá trình vĩ mô tưởng tượng thỏa mãn nguyên lý I
nhưng lại không xảy ra trong thực tế. Do đó nguyên lý 1 có những hạn chế
sau:
6

Đề cương ôn tập lý thuyết Vật lý 1
•

Không chỉ rõ được chiều hướng diễn biến của quá trình xảy ra trong thực
tế

•

Không nêu lên được sự khác biệt giữa công và nhiệt(công có thể chuyển
hoàn toàn thành nhiệt nhưng nhiệt không thể chuyển hoàn toàn thành
công)

•

Không chỉ ra được chất lượng của nhiệt: thực tế cho thấy nhiệt lấy từ nơi
có nhiệt độ cao có chất lượng cao hơn nhiệt đó lấy từ nơi có nhiệt độ thấp
hơn

Câu 13: Nguyên lý II nhiệt động lực học
Phát biểu của Clausius

•

Nhiệt không thể tự động truyền từ vật lạnh hơn sang vật nóng hơn. Hay
nói cách khác, không có máy lạnh lý tưởng
Như vậy chiều truyền nhiệt trong tự nhiên là chiều từ nơi có nhiệt độ cao
tới nơi có nhiệt độ thấp
Phát biểu của Thompson

•

Không thể tạo một máy hoạt động tuần hoàn biến liên tục nhiệt thành
công nhờ làm lạnh một vật mà môi trường xung quanh không có sự thay
đổi đồng thời nào. Hay nói cách khác không có động cơ nhiệt lý tưởng.
Như vậy trong tự nhiên chỉ có quá trình công hoàn toàn biến thành nhiệt
mà không có quá trình nhiệt hoàn toàn biến thành công =>Không thể
chế tạo động cơ vĩnh cửu loại II

Câu 14: Trạng thái cân bằng, quá trình cân bằng và ví dụ
•

Trạng thái cân bằng của hệ là trạng thái mà trong đó mọi thông số của hệ
được hoàn toàn xác định và nếu không có tác dụng bên ngoài thì trạng
thái đó sẽ tồn tại mãi mãi

•

Quá trình cân bằng là một quá trình biến đổi gồm mội chuỗi liên tiếp các
trạng thái cân bằng
VD: quá trình nén và giãn khí đoạn nhiệt vô cùng chậm

Câu 15: Chu trình Carnot. Hiệu suất của động cơ nhiệt và hệ
số của máy làm lạnh trong chu trình Carnot
•

Chu trình các nô
o (1)->(2) quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch ở nhiệt độ T 1
o (2)->(3) quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch
7

Đề cương ôn tập lý thuyết Vật lý 1
o
o

(3)->(4) quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch ở nhiệt độ T2
(4)->(1) quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch

1

Hiệu suất của động cơ nhiệt

2

Hệ số của máy làm lạnh

Câu 16: Biểu thức định lượng của nguyên lý II
Từ biểu thức hiệu suất động cơ nhiệt thuận nghịch chạy theo chu trình các nô,
ta có:

Từ biểu thức của hiệu suất của chu trình cacno và định nghĩa hiệu suất ta có
biểu thức định lượng của nguyên lý II

8