VẬN ĐỘNG cơ học MÔN VẬT LÝ LÝ SINH

BÀI 1

VẬN ĐỘNG CƠ HỌC
BỘ MÔN: VẬT LÝ - LÝ SINH
GV PHỤ TRÁCH: BÙI ĐỨC ÁNH

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

1


MỤC TIÊU HỌC TẬP BÀI 1
1. Trình bày đƣợc các khái niệm và định
luật vật lý cơ bản về chuyển động cơ học
2. Áp dụng các định luật cơ học để giải bài
tập và giải thích một số hiện tƣợng liên
quan trong kỹ thuật và đời sống
3. Vận dụng các kiến thức cơ học vào nhận
biết, phân tích, đánh giá quá trình vận
động của cơ thể sống
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

2


MỤC LỤC BÀI 1
I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

II. CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT ĐIỂM
III. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN
IV. VẬN ĐỘNG CỦA CƠ THỂ SỐNG

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

3


I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.
2.
3.
4.
8/27/2017

TỔNG QUAN VỀ VẬT LÝ
ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ
VECTƠ
ĐO LƢỜNG

Vận động Cơ học – BĐA

4


1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LÝ

VẬN

TỐC 

Nhỏ hơn 10-9m Lớn hơn 10-9m

KÍCH

THƢỚC 

Nhỏ hơn nhiều 3.108m/s

8/27/2017

Gần bằng 3.108m/s

VẬT LÝ
CỔ ĐIỂN

CƠ HỌC
TƢƠNG ĐỐI TÍNH

CƠ HỌC
LƢỢNG TỬ

THUYẾT TRƢỜNG
LƢỢNG TỬ

Vận động Cơ học – BĐA

5


2. ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ
ĐẠI LƢỢNG VÔ HƢỚNG VÀ VECTƠ
• Đối tƣợng của Vật lý: vật thể, trƣờng, quá trình…
• Mỗi thuộc tính của đối tƣợng vật lý (tính chất, cấu
tạo, sự vận động…) đƣợc đặc trƣng bởi một hay
nhiều Đại lƣợng vật lý
• Một Đại lƣợng vật lý (khối lƣợng, nhiệt độ, điện
tích, lực, vận tốc…) là bất cứ thứ gì có thể so
sánh đƣợc về độ lớn trong vật lý.
• Đại lƣợng vô hƣớng chỉ có giá trị độ lớn: khối
lƣợng, nhiệt độ, điện tích…
• Đại lƣợng vectơ ngoài độ lớn còn có phƣơng,
chiều, điểm đặt: lực, cảm ứng từ, gia tốc…
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

6


2. ĐẠI LƢỢNG VẬT LÝ
ĐẠI LƢỢNG BIẾN THIÊN & ĐẠO HÀM
• Các đại lƣợng vật lý có thể là một đại lƣợng
không đổi hoặc đại lƣợng biến thiên
• Một đại lƣợng vô hƣớng f biến thiên nghĩa là độ
lớn của f là hàm của thời gian: f = f(t)
• Sự biến thiên của f đƣợc đặc trƣng bởi đạo hàm

của nó theo thời gian: f’(t) = df/dt
• Một đại lƣợng vectơ F biến thiên nghĩa là
phƣơng, chiều và độ lớn của F là hàm của thời
gian: F = F(t)
• Sự biến thiên của F cũng đƣợc đặc trƣng bởi đạo
hàm của nó theo thời gian: F’(t) = dF/dt
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

7


3. VECTƠ
GIẢI TÍCH VECTƠ

(A,B)=ABcosθ

C=AxB=(ABsinθ)uC
Hình 2-24a

A.B = AB cos θ
Hình 2-21

8/27/2017

Vận động Cơ học

8

3. VECTƠ
VECTƠ & ĐỊNH LUẬT VẬT LÝ
• Một định luật vật lý là một sự khái quát hóa
một cách khoa học dựa trên các quan
sát thực nghiệm.
• Có thể coi một hệ thức liên hệ giữa các đại
lƣợng vật lý là một định luật vật lý
• Các hệ thức giữa các vectơ (cộng, trừ,
nhân…) không phụ thuộc vào hệ tọa độ
•  Các định luật vật lý độc lập với hệ tọa độ
•  Ứng dụng: lựa chọn hệ tọa độ phù hợp để
giải các bài tóan vật lý (tìm các định luật)
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

9


4. ĐO LƢỜNG
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Vật lý dựa trên đo lƣờng các đại lƣợng và
các biến đổi trong các đại lƣợng vật lý
• Đại lƣợng vật lý luôn có thể biểu diễn nhƣ
là tích của một số với một đơn vị đo.

• Đơn vị (đ/v) là một số đo đại lƣợng đƣợc
lấy chính xác bằng 1

• Các đơn vị phải vừa tiện dụng vừa bất biến
và đƣợc thiết lập bằng thỏa thuận quốc tế
• Đo một đại lƣợng vật lý là phép so sánh nó
với đại lƣợng cùng loại đƣợc quy ƣớc là đ/v
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

10


4. ĐO LƢỜNG
ĐƠN VỊ VÀ THỨ NGUYÊN
• Có rất nhiều đại lƣợng vật lý nhƣng không
phải tất cả đều độc lập với nhau
• Một số đại lƣợng độc lập với nhau gọi là đại
lƣợng cơ bản  Đơn vị cơ bản
• Các đơn vị suy ra từ các đơn vị cơ bản gọi là
Đơn vị dẫn xuất
• Công thức xác định sự phụ thuộc của đơn vị
một đại lƣợng nào đó vào các đơn vị cơ bản
đƣợc gọi là Thứ nguyên của đơn vị đó
• Tìm thứ nguyên: theo định nghĩa, định luật
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

11

4. ĐO LƢỜNG
MỘT SỐ ĐƠN VỊ CƠ BẢN CỦA SI
• Mét (m) là độ dài của đoạn đƣờng mà ánh
sáng đi đƣợc trong chân không trong thời
gian 1/299792458 giây
• Giây (s) là thời gian để xảy ra 9192631770
dao động của ánh sáng do nguyên tử xêsi
133 phát ra
• Kilôgam (kg) là khối lƣợng của 1 chuẩn gốc
platin-iriđi đƣợc lƣu trữ ở gần Pari
• Lƣu ý: Những đơn vị đƣợc chọn để phù hợp
với “kích cỡ con người”
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

12


CÂU HỎI THẢO LUẬN
Kilôgam chuẩn của khối lƣợng hiện nay:
1.Có tiện dụng và bất biến không?
2.Nó có đơn giản đối với mục đích so
sánh không?
3.Về phƣơng diện nào thì chuẩn nguyên
tử Cabon-12 sẽ tốt hơn?

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

13


II. CHUYỂN ĐỘNG
CỦA CHẤT ĐIỂM

1.
2.

8/27/2017

ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

Vận động Cơ học – BĐA

14


1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• Các khái niệm đã biết THPT: Chuyển động,
Hệ quy chiếu, Chất điểm, Quỹ đạo
• Vectơ vị trí của chất điểm M đối với hệ tọa
độ Đêcac đƣợc xác định bởi vectơ:
r = xi+yj+zk
• Vectơ vận tốc của chất điểm bằng đạo
hàm của vectơ vị trí đối với thời gian:
v = dr/dt

• Vectơ gia tốc của chất điểm bằng đạo hàm
của vectơ vận tốc đối với thời gian:
a = dv/dt = dr2/dt2 = at+an
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

15


1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
VECTƠ VỊ TRÍ VÀ QUỸ ĐẠO

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

16


1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
VECTƠ VẬN TỐC VÀ GIA TỐC

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

17

1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
GIA TỐC TIẾP TUYẾN & PHÁP TUYẾN

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

18


1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
CHUYỂN ĐỘNG THẲNG-CHUYỂN ĐỘNG TRÕN

• Chuyển động thẳng thay đổi đều:
an = 0, a = at= const
• Chuyển động tròn:
- Vận tốc góc: ω = dφ/dt, φ –góc quay

- Gia tốc góc: β = dω/dt
- Vận tốc dài: v = ω Λ R
- an = v2/R = (ωR)2/R = ω2R
- at = d(ωR)/dt = Rdω/dt = Rβ; at = β Λ R
• Chuyển động tròn đều: ω = const, β = 0
- Tốc độ dài: v = Rω ; an= v2/R = ω2R; at = 0
- Chu kỳ: T = 2π/ω; Tần số: f =1/T = ω/2π
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

19

1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
VẬN TỐC GÓC

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

20


1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
GIA TỐC GÓC

8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

21


1. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM
TÍNH TƢƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG
• Chuyển động có tính tương đối phụ thuộc vào
hệ quy chiếu (v và a phụ thuộc hệ quy chiếu)
• Các hệ chuyển động với vận tốc không đổi đối
với nhau gọi là các hệ quy chiếu quán tính
• Ở vận tốc nhỏ đối với chuyển động cùng một
chiều, áp dụng công thức cộng vận tốc:

•
v = v’ + u
• Ở vận tốc lớn công thức trên đƣợc thay bằng:
v ' u
•
v 
v 'u
1 2
c
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

22


2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON

• Lực và chuyển động:
- Lực là số đo của tác động cơ học do các vật
hay trƣờng tác dụng lên chất điểm
- Độ lớn của lực xác định qua gia tốc mà nó
truyền cho 1 khối lƣợng chuẩn

• Định luật I Newton:
- Nếu hợp lực tác động lên 1 vật bằng không
thì có thể tìm đƣợc các hệ quy chiếu trong đó
vật này không có gia tốc
- Các hệ quy chiếu trên gọi là các hệ quy chiếu

quán tính (và đ/l trên là định luật quán tính)
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

23


2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON

• Định luật II Newton:
- Khối lƣợng là số đo quán tính của các vật và
các tính chất hấp dẫn của chúng
- Hợp lực ΣF trên vật khối lƣợng m liên hệ với
gia tốc a của vật: ΣF=ma = mdv/dt
- Đối với vật có khối lƣợng thay đổi: F=d(mv)/dt
• Định luật III Newton: F = -F’
Các lực tác dụng của 2 vật đối với nhau bao
giờ cũng bằng và ngƣợc chiều nhau (nhƣng
điểm đặt khác nhau!)
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

24


2. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM
CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON

F = F1+F2+F3 = 0
V = const

F = ma

F = -F’
8/27/2017

Vận động Cơ học – BĐA

25