Bai 1 vật lý chất rắn

DANH SÁCH NHÓM 3
LÊ THỊ THU HIỀN ( NHÓM TRƯỞNG)
HOÀNG VĂN TAM
HOÀNG THỊ KIM NGỌC
NGUYỄN THỊ KIM NHẠN
TỐNG MINH PHÚC
NGUYỄN THỊ THANH TÂM
NGUYỄN THỊ THANH TÂM
ĐỖ NGỌC THÀNH
TRẦN NGỌC HIẾU
HUỲNH TẤN THẢO
TRẦN THỊ KIM TUYẾN
NGUYỄN THỊ HOÀI TRANG
TRẦN THỊ ÁNH TUYẾT
LƯƠNG THỊ ÚT
NGUYỄN THỊ MINH CHÂU
LƯU VƯƠNG QUỲNH ĐÔ
LÊ THỊ HOA
THIỀU THỊ DiỆU


CƠ HỌC
VẬT RẮN
NỘI DUNG CHÍNH
I- VẬT RẮN

II - CHUYEÅN ÑOÄNG CUÛA VAÄT RAÉN

III - MÔ MEN LỰC. PHƯƠNG CHUYỂN CƠ BẢN CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN

IV - MÔ MEN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MÔ MEN ĐỘNG LƯỢNG

V – ỨNG DỤNG CỦA MÔ MEN ĐỘNG LƯỢNG
Vật rắn là tập hợp gồm nhiều chất điểm trong đó khoảng cách giữa 2 điểm bất kỳ của nó luôn luôn không đổi
I - Khái niệm vật rắn
t1
t2
t3
Chúng ta quan sát một bè nứa trên một đoạn sông phẳng.
Chúng ta có nhận xét gì về các đường A’B’, A’’B’’ và A’’’B’’’ ?
II - Chuyển động của vật rắn
1/Chuyển động tịnh tiến của vật rắn


Quan sát chuyển động của chiếc đu quay.
Khi đu quay chuyển động, các đoạn thẳng AB, A’B’ và A’’B’’ có luôn song song với nhau.
Vậy chuyển động tịnh tiến của vật rắn là chuyển động thế nào?
Chuyển động tịnh tiến của vật rắn là chuyển động trong đó đường nối hai điểm bất kì của vật luôn song song với chính nó.
Ví dụ một chuyển động tịnh tiến
VÍ DỤ VỀ CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN
Vật trượt trên mặt phẳng nghiêng là chuyển động tịnh tiến
m
Chuyển động rơi tự do là chuyển động tịnh tiến
VÍ DỤ VỀ CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN
CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN.
Chuyển động của ô tô trên đoạn đường thẳng là chuyển động tịnh tiến.
CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN
Nhận xét chuyển động của hai điểm bất kỳ của vật?
CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN
Vì mọi điểm trên vật chuyển động như nhau nên có thể coi vật như một chất điểm và áp dụng định luật II Niu-tơn cho vật
a =
F
m
hay F = ma
Trong đó F = F1 + F2 + …là hợp lực của các lực tác dụng vào vật.
1. Chuy?n d?ng quay c?a v?t r?n
Khi vật rắn chuy?n d?ng quay quanh m?t du?ng th?ng ? (g?i l� tr?c quay) thì:
M?i di?m c?a v?t r?n v?ch nh?ng vịng trịn cĩ c�ng tr?c ? (nh?ng vịng trịn m� m?t ph?ng vuơng gĩc v?i ? v� cĩ t�m n?m tr�n ? )
trong c�ng m?t kho?ng th?i gian m?i di?m c?a v?t r?n d?u quay du?c m?t gĩc ?
t?i c�ng m?t th?i di?m m?i c?a v?t r?n
d?u cĩ c�ng v?n t?c v� c�ng gia t?c gĩc

T?i m?t th?i di?m vecto v?n t?c th?ng v� vecto gia t?c ti?p tuy?n c?a m?t ch?t di?m b?t k? c?a v?t r?n c�ch tr?c quay m?t kho?ng r du?c x�c d?nh b?i h? th?c

Vật rắn quay được một vòng thì các điểm của nó cũng đi hết một lần trên đường tròn của chúng.
III - MÔ MEN LỰC. PHƯƠNG CHUYỂN CƠ BẢN CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN
Ta xét tác dụng của một lực tiếp tuyến đặt tại một điểm M ứng với bán kính OM = r . Thực nghiệm chứng tỏ rằng tác dụng của lực không những phụ thuộc cường đọ của nó mà phụ còn thuộckhoảng cách r : khoảng cách này càng lớn thì tác dụng của lực càng mạnh. Để đặc trưng cho tác dụng của lực trong chuyển động quay, người ta đưa ra đưa ra một đại lượng gọi là mômen lực.
1) Định nghĩa mô menlực
Mô men lực đối với trục quay ∆ là một vectơ xác định bởi
Theo định nghĩa này, vectơ có phương trình vuông góc với mặt phẳng chứa và nghĩa là phương trình của trục quay, có chiều thuận đối với chiều quay từ sang có trị số:
Người ta thấy rằng mômen của đối với trục ∆ là mômen của đối với điểm O, giao điểm của ∆ và mặt phẳng chứa vuông góc với ∆
2) Thiết lập phương trình của chuyển động quay
Gọi là 1 chất điểm bất kỳ của vật rắn cách trục 1 khoảng ứng với bán kính vectơ khối lượng và chịu 1 lực tác dụng ngoại lực tiếp tuyến
Chất điểm sẽ chuyển động với vectơ gia tốc tiếp tuyến cho bởi:
Một vài công thức tính momen quán tính của vật rắn đồng chất có dạng hình học đối với trục đối xứng
Thanh cứng có tiết diện nhỏ so với chiều dài:
Vành tròn , bán kính R:
R
Đĩa tròn dẹt mỏng bán kính R.
R
Quả cầu đặc bán kính R.
R
3. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục
Vật rắn có một momen quán tính I đối với một trục quay cố định Δ. Dưới tác động của ngoại lực, vật rắn có gia tốc góc  .
Phương trình động lực học của vật rắn là : M=I.
Trong hệ SI : M (N.m), I (kg.m), (rad/s2 ) .
IV - Mômen động lượng

1. Mômen động lượng
 Là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn quanh một trục, kí hiệu là L và được cho bởi công thức tính: L = Iω
Đơn vị tính :(kg.m2/s)

Chú ý : với chất điểm thì mômen động lượng L = mr2ω = mvr (r là khoảng cách từ  đến trục quay)

2. Định luật bảo toàn mômen động lượng
Trường hợp M = 0 thì dL = 0 → L = const
Nếu tổng của momen lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ vật rắn) bằng không thì tổng của momen động lượng của vật rắn (hay hệ vật rắn) được bảo toàn.
Nếu I = const =>  = 0 vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục.
Nếu I thay đổi thì I1ω1 = I2ω2
Thí nghiệm
Một người cầm hai quả tạ nặng đứng trên ghế Giu-kốp-ski đang quay đều. Nếu người đó dang tay ra thì mômen quán tính của người và ghế tăng lên do đó ghế sẽ quay chậm lại. Ngược lại, nếu người đó co tay lại, mômen quán tính của hệ giảm xuống thì ghế quay nhanh lên.
video