Bồi dưỡng cơ học sinh giỏi

PHẦN 2 : ĐỘNG LỰC HỌC
A. Lý thuyết
I. Mômen lực:
Mô men lực ( nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay):

(N.m)
Trong đó: l là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực ( còn gọi là tay đòn của lực).
II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định:
Muốn cho một vật có trục quay cố định đứng cân bằng ( hoặc quay đều) thì tổng mômen các lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các mô men các lực làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ..
Ví dụ: Với vật bất kỳ có thể quay quanh trục cố định O ( theo hình vẽ) để đứng yên cân bằng quanh O ( hoặc quay đều quanh O) thì mômen của lực F1 phải bằng mômen của lực F2.
Tức là: M1 = M2
F1. l1 = F2. l2
Trong đó l1, l2 lần lượt là tay đòn của các lực F1, F2( Tay đòn của lực là khoảng cách từ trục qua đến phương của lực)
III. Quy tắc hợp lực.
1. Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy ( quy tắc hình bình hành).
Hợp lực của hai lực đồng quy ( cùng điểm đặt) có phương trùng
với đường chéo của hình bình hành mà hai cạnh là hai lực đó,
độ lớn của hợp lực là độ dài đường chéo.

2. Tổng hai lực song song cùng chiều:
Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực cùng
phương, độ lớn bằng tổng hai lực thành phần, có giá chia
trong khoảng cách giữa hai giá của hai lực thành phần
thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với hai lực ấy.


3. Tổng hợp hai lực song song ngược chiều:
Hợp lực của hai lực song song ngược chiều là một lực có phương cùng phương với lực lớn hơn, độ lớn bằng hiệu hai lực thành phần, có giá chia ngời khoảng cách giữa hai giá của hai lực thành phần thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với hai lực ấy.


IV. Các máy cơ đơn giản
1. Ròng rọc cố định.
Dùng ròng rọc cố định không được lợi gì về lực, đường đi do đó không được lợi gì về công.


2. Ròng rọc động.
+ Với 1 ròng rọc động: Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực nhưng lại thiệt hai lần về đường đi do đó không được lợi gì về công.


+ Với hai ròng rọc động: Dùng 2 ròng rọc động được lợi 4 lần về lực nhưng lại thiệt 4 lần về đường đi do đó không được lợi gì về công.


+ Tổng quát: Với hệ thống có n ròng rọc động thì ta có:


3. Đòn bẩy.
Dùng đòn bẩy đượclợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi do đó không được lợi gì về công.

( áp dụng điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định)
Trong đó F1; F2 là các lực tác dụng lên đòn bẩy, l1; l2 là các tay đòn của lực hay khoảng cách từ giá của các lực đến trục quay.










IV.Khối lượng- trọng lượng
1. Mối quan hệ giữa khối lượng và trọng lượng
P = m.g hay P = 10m
2. Khối lượng riêng, trọng lượng riêng
D =
( Đơn vị kg/m3)
d =
= 10 .D ( Đơn vị N/m3)
V. Áp suất:
1.Áp suất:
a) Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép
b) Để xác định tác dụng của áp lực lên mặt bị ép người ta đưa ra khái niệm áp suất:
Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
c) Công thức


d) Đơn vị áp suất là paxcan (Pa): 1Pa = 1N/m2
2. Áp suất chất lỏng và chất khí
a) Chất lỏng tĩnh và chất khí tĩnh luôn gây lực ép lên thành bình và bề mặt các vật nhúng trong nó. Lực ép này tỷ lệ với diện tích bị ép
b) Tại mỗi điểm trong chất lỏng và chất khí, áp suất theo mọi hướng đều có giá trị như nhau.
3. Nguyên lý thủy tĩnh Độ chênh lệch áp suất giữa 2 chất trong lòng chất lỏng tĩnh được đo bằng tích của trọng lượng riêng của chất lỏng với khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa hai điểm đó.


* Hệ quả:
+ Trong chất lỏng tất