Tài liệu Động lực học vật rắn chương 1 pptx

[ ]
NDĐCDĐ
+−
0
ωβ
CHƯƠNG I ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
- Vương Quang Vinh -
Vấn đề 1 CHUYỂN ĐỘNG QUAY
1. Chuyển động quay
a. Các công thức cơ bản
Quay
Đại lượng
Đều Biến đổi đều
ϕ
(rad)
t
ωϕ
+
0
2
00
2
1
tt
βωϕ
++
ω
(rad.s
-1
) const
t

βω
+
0
β
(rad.s
-2
) 0 const
b. Nhận diện dạng chuyển động
Đều Biến đổi đều
Nhận diện
- tần số góc không đổi
- gia tốc góc bằng không
- gia tốc góc không đổi
- nhanh/chậm dần đều
c. Đặc biệt
•
0
0
=
ω
: - quay từ trạng thái đứng yên
-
0
0
=
t
lúc bánh xe bắt đầu quay
2. Tính chất chuyển động tròn
Tròn
Tính chất

Đều Không đều
Mỗi điểm của vật
chuyển động
Tròn đều Tròn không đều
v

thay đổi Hướng Hướng và độ lớn
a

n
a

n
a

+
t
a

Khi vật quay theo một chiều nhất định
3. Sơ đồ liên hệ CĐ Thẳng – CĐ Tròn
Quay
a
n
a
t
a
a
β
x v

ω

ϕ
axvv 2
2
0
2
=−
ω
rv
=
2
ω
ra
n
=
ω
va
n
=
βϕωω
2
2
0
2
=−
β
ra
t
=

24
βω
+=
ra
4. Phân biệt 2 loại gia tốc trong Chuyển động quay không đều
Loại
Tính chất
Gia tốc hướng tâm Gia tốc tiếp tuyến
Đặc trưng Hướng Độ lớn
v

Vuông
v

Song song
v

5. Ghi chú
a. Công thức chuyển đổi
n
vòng.min
-1
30
π
n
rad.s
-1
b. Một số chu kì thông dụng
•
T

Kim giờ
= 12h
•
T
Kim phút
= 1h
•
T
Kim giây
=
60
1
h
•
T
Trái Đất
= 24h
Vấn đề 2 MOMEN
1. Sơ đồ liên hệ các loại Momen
L
M I
2. Quy ước về Momen lực M
- M >0 khi
F
có tác dụng làm vật quay cùng
chiều đã chọn.
- M >0 khi
F
có tác dụng làm vật quay ngược
chiều đã chọn.

3. Định lí Steiner đối với Momen quán tính I
2
mOGII
GO
+=
Áp dụng định lí Steiner đối với vật có dạng đối xứng
Trục quay ở
Vật đối xứng
Tâm đối xứng Rìa
Thanh dài, mảnh
2
12
1
ml
2
3
1
ml
Vành tròn; Trụ rỗng
2
mR
2
2mR
Đĩa tròn; Trụ đặc
2
2
1
mR
2
2

3
mR
Hình cầu đặc
2
5
2
mR
2
5
7
mR
4. 2 Chú ý về giá trị Momen quán tính
- Nếu I rất lớn thì
a
rất nhỏ. Ngược lại, nếu I rất
nhỏ thì
ga
≈
.
- I luôn dương và chỉ phụ thuộc m, r; không phụ
thuộc
ω
.
5. 3 Trường hợp riêng của Định luật bảo toàn Momen động lượng L
M L Kết quả
Trường hợp 1 0 Const
Nếu I = const :
-
Hệ vật không quay (
ω

= 0 )
-
Hệ vật quay đều (
ω
= const )
Trường hợp 2 0
21
LL
=
(I
1
ω
1
= I
2
ω
2
)
ω
1
~I
ω
IL
=
MtL
=
Trường hợp 3 0
0
(I
1

ω
1
+ I
2
ω
2
= 0)
Nếu một bộ phận của hệ quay theo
một chiều thì bộ phận còn lại của hệ
quay theo chiều ngược lại.
Vấn đề 3 ĐỘNG NĂNG QUAY
1. Định lí Động năng áp dụng cho Động năng quay
AW
=∆
2. Sự phụ thuộc của Động năng quay
- Động năng quay của vật rắn chỉ phụ thuộc vào vị trí
trục quay mà không phụ thuộc vị trí vật.
Vấn đề 4 BÀI TOÁN RÒNG RỌC
1. 3 dạng Ròng rọc cơ bản
Ròng rọc
Đại lượng
Bàn Mặt phẳng nghiêng Thường
Cấu dạng
α
(rad) 0







2
;0
π
2
π
+
T
(N)
).( agm
−
+
∑
−
T
(N)
∑
−
am .
[ ]
∑
+
−
agm
α
sin..
( )
∑
+
−

agm .
a
g
∑
∑∑
+
−+
++
m
Mnmm .
∑∑
∑∑
−+
−+
−
++
α
sin.
.
mm
Mnmm
∑∑
∑∑
−+
−+
−
++
mm
Mnmm .
2. 2 dạng Ròng rọc tổng quát

Ròng rọc
Đại lượng
Tổng quát
Tổng quát (
ms
F
)
α
(rad)






2
;
π
o
+
T
(N)
).( agm
−
+
∑
−
T
(N)
[ ]

∑
+
−
agm
α
sin..
( )
[ ]
∑
++
−
agm
αµα
cos.sin.
a
g
∑∑
∑∑
−+
−+
−
++
α
sin.
.
mm
Mnmm
∑∑
∑∑
+−

++
−+
−+
)cos..(sin
.
αµα
mm
Mnmm