Chương 2: Động học chất điểm

Chương 2: Động học chất điểm
1. Khái quát về bài giảng:
- Tên bài:
B1: Hệ quy chiếu, hệ toạ độ
B2: Chuyển động thẳng: vận tốc trung bình, vận tốc tức thời, gia tốc
B3: Chuyển động thẳng với gia tốc không đổi- Vật rơi tự do
B4: Chuyển động trong mặt phẳng: vector toạ độ, vector dịch chuyển,
vector vận tốc, vector gia tốc.
B5: Chuyển động biến đổi đều trong mặt phẳng- Chuyển động của viên
đạn
B6: Chuyển động tròn đều – Gia tốc pháp tuyến và gia tốc hướng tâm
B7: Thành phần gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến - Chuyển động
cong của một chất điểm
B8: Vận tốc tương đối và gia tốc tương đối
- Loại bài: giới thiệu các khái niệm mở đầu và xét các chuyển động
đơn giản.
- Vị trí bài giảng: chương thứ 2 của giáo trình, bước đầu cho sinh viên
xét các chuyển động đơn giản.
- Mục đích, yêu cầu:
+ Kiến thức: sinh viên hiểu rõ về tính tương đối của chuyển động, các
khái niệm và định nghĩa của vận tốc và gia tốc, cùng các phương trình
chuyển động của chất điểm.
+ Kỹ năng: sinh viên biết cách giải các bài tập chuyển động (trong các
trường hợp riêng và trường hợp tổng quát), vận dụng các kiến thức đã học ở
phổ thông.
- Phương tiện: bảng phấn
1
- Lớp dạy: Lý- Kỹ K28
- Người dạy: Triệu Quỳnh Trang
- Thời gian: 5 tiết lý thuyết và 3 tiết bài tập
2. Tiến trình bài giảng:

Thời gian Nội dung dạy và học Phương pháp
? Một người ngồi trong ô tô đang di chuyển
trên đường, ta có thể nói gì về chuyển động của
người đó? để xét đến chuyển động của các vật
thể mà chưa quan tâm đến nguyên nhân gây ra
chuyển động của nó, ta cùng tìm hiểu chương
Động học chất điểm. Nói đến chuyển động,
trước tiên ta phải nói đến hệ quy chiếu và hệ
toạ độ
Bài 1: Hệ quy chiếu và hệ toạ độ
1. Chuyển động và hệ quy chiếu:
? chuyển động cơ học là gì?
- Chuyển động cơ học là sự dịch chuyển tương
đối của vật thể này đối với vật thể khác trong
không gian theo thời gian.
- Để nghiên cứu chuyển động của vật thể, ta
chọn những vật thể khác làm mốc và ta quy
ước là đứng yên.
- Hệ quy chiếu bao gồm hệ toạ độ gắn với vật
mốc ( xác định vị trí vật thể trong không gian)
và một đồng hồ đo (đo thời gian).
- Chuyển động hay đứng yên chỉ có tính tương
đối, tuỳ theo hệ quy chiếu mà ta đã chọn.
Thuyết trình
2
Ví dụ: người ngồi trên ôtô.
2. Hệ toạ độ và chất điểm:
- Hệ toạ độ thường dùng là hệ toạ độ Descartes
gồm 3 trục Ox, Oy, Oz vuông góc với nhau
từng đôi một.

? Ngoài ra còn có hệ toạ độ nào khác không?
Ngoài ra còn có hệ toạ độ trục, hệ toạ độ trụ,
hệ toạ độ cầu.
? Chuyển động của vật thể rất phức tạp vì các
điểm của vật đó có thể tham gia nhiều chuyển
động cùng lúc, để đơn giản, ta chỉ xét những vật
có kích thước đủ nhỏ để tất cả các điểm của nó
chỉ có một dạng chuyển động.
- Chất điểm là những vật có kích thước đủ nhỏ
so với kích thước đặc trưng cho chuyển động
của nó.
Bài 2: Chuyển động thẳng- Vận tốc trung
bình, vận tốc tức thời- Gia tốc.
? Chuyển động đơn giản nhất là chuyển động
thẳng, để đặc trưng cho chuyển động, người ta
dùng 2 đại lượng vật lý là vận tốc và gia tốc.
1.Vận tốc:
- Ý nghĩa: vận tốc là đại lượng vật lý đặc trưng
cho độ nhanh chậm của chuyển động.
- Vận tốc trung bình:
+ đặc trưng cho độ nhanh chậm trung bình của
chuyển động.
Vấn đáp
Thuyết trình
kết hợp với
vấn đáp
3
+ biểu thức:
2 1
2 1

tb
x xx
v
t t t
−∆
= =
∆ −
với: x
1
là toạ độ chất điểm ở thời điểm t
1
x
2
là toạ độ chất điểm ở thời điểm t
2
- Vận tốc tức thời:
+ đặc trưng cho sự nhanh chậm của chất điểm
tại thời điểm t bất kỳ
+ biểu thức:
0
lim
t
x dx
v
t dt
∆ →
∆
= =
∆
- Chú ý: vận tốc trung bình khác với tốc độ

trung bình. Đồng hồ trên xe máy là chỉ tốc độ
trung bình (50km/h)
Tốc độ trung bình liên quan đến quãng đường
đi được.
2. Gia tốc:
- Ý nghĩa: gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng
cho sự thay đổi của vận tốc
- Gia tốc trung bình:
+ đặc trưng cho sự thay đổi trung bình
+ biểu thức:
tb
v
a
t
∆
=
∆
- Gia tốc tức thời:
+ đặc trưng cho sự thay đổi ở từng thời điểm
+ biểu thức:
2
2
0
lim
t
v dv d x
a
t dt dt
∆ →
∆

= = =
∆
- Chú ý: sau này khi nói đến vận tốc và gia tốc
của chất điểm nghĩa là ta nói đến vận tốc tức
thời và gia tốc tức thời của chất điểm.
Yêu cầu sinh
viên tự áp
dụng để tìm ra
kết quả cuối
cùng.
4
? Ta xét một trường hợp riêng của chuyển động
thẳng là chuyển động thẳng với gia tốc không
đổi.
Bài 3: Chuyển động thẳng với gia tốc không
đổi - Vật rơi tự do.
1. Chuyển động thẳng với gia tốc không đổi:
- Nếu gia tốc của chất điểm là không đổi thì
chất điểm chuyển động biến đổi đều.
-Vận tốc của chất điểm:
Từ :
dv
a
dt
=

v at c= +

Có 2 loại chuyển động biến đổi đều:
+ Chuyển động nhanh dần đều: tốc độ tăng dần

theo thời gian.
Khi gia tốc
và vận tốc
cùng dấu
thì chất
điểm
chuyển
động nhanh
dần đều.
+ Chuyển động chậm dần đều: tốc độ giảm dần
theo thời gian.
Khi gia tốc và vận tốc khác dấu thì chất điểm
chuyển động chậm dần đều.
Yêu cầu sinh
viên tự áp
dụng và giải
quyết bài toán.
5
0
v v at= +
v
t
0
v(t)
v
0
v(t)
v
0
Một chất

điểm có thể
tham gia vào
cả 2 quá trình
chuyển động:
nhanh dần đều và chậm dần đều.
-Phương trình chuyển động của chất điểm:
Từ:
0
( )dx v at dt= +
2 2
0 0 0
1 1
( )
2 2
x t v t at c x v t at= + + = + +
-Công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và toạ
độ:
2 2
0 0
2 ( )v v a x x− = −
? ta xét một trường hợp riêng của chuyển động
thẳng có gia tốc không đổi, đó là vật rơi tự do.
Trong trưởng hợp này, vật chuyển động thẳng
đứng và gia tốc vật là gia tốc rơi tự do g. Giá
trị của g không phụ thuộc vào các đặc trưng
của vật như hình dạng, khối lượng, nó chỉ thay
6
v
t
0

v(t)
v
0
v(t)
v
0
v
t
0
A
B
C