Ly 12

Trường đại học công nghiệp hà nội
Nồng nhiệt chào đón

các thầy cô giáo đến dự giờ
Giáo viên: Nguyễn Thành Chung
Phần I: Cơ học
Chương 1: Động học chất điểm
Chương 2: Động lực học chất điểm
Chương 3: Động lực học hệ chất điểm và
động lực học vật rắn
Đ1. Khối tâm và chuyển động của khối tâm
Đ2. Chuyển động của vật rắn
Vật lí đại cương A1
(Dành cho SV các ngành Kỹ thuật - hệ Cao đẳng năm thứ nhất)
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
A. Kiến thức sẵn có:
1. Về sinh viên: (Nêu tình hình chung của sinh viên về tinh thần, thái độ học tập, khả năng tiếp thu)
Tinh thần học tập nhiệt tình, hăng say, sôi nổi.
Thái độ học tập nghiêm túc, chú ý nghe giảng, tích cực tham giam xây dựng bài.
2. Về chương trình giảng dạy: (những kiến thức và kỹ năng liên quan mà sinh viên đã biết trước đây)
- Sinh viên đã được học các khái niệm chất điểm; hệ chất điểm; phương trình chuyển động, vận tốc, gia tốc của chất điểm, khối tâm của hệ chất điểm (của vật rắn).
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
B. Mục tiêu:
1. Về kiến thức: (sinh viên cần phải nắm được sau bài học)
Khái niệm vật rắn, chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay quanh trục cố định, các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay (góc quay, vận tốc góc, gia tốc góc), các dạng chuyển động quay đơn giản.
2. Về kỹ năng:
Vận dụng được các khái niệm đã học để giải thích các chuyển động của vật rắn, lấy được ví dụ về chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay quanh trục cố định.
3. Về thái độ:
Sinh viên chú ý lắng nghe, tích cực tham gia phát biểu xây dựng bài, biết vận dụng lý thuyết để giải thích các hiện tượng và làm các bài tập liên quan.
Kiểm tra bài cũ
Thế nào là một chất điểm, hệ chất điểm?
Vật có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách mà ta xem xét thì được coi là một chất điểm.
Tập hợp các chất điểm có khoảng cách không đổi là một hệ chất điểm.
Để khảo sát chuyển động của chất điểm ta dùng các đại lượng như: quãng đường, vận tốc và gia tốc.
Ta có thể dùng các đại lượng đó (quãng đường, vận tốc và gia tốc) để khảo sát chuyển động của hệ chất điểm được không?
Lưu ý: Vật rắn không biến dạng trong quá trình chuyển động.
Khái niệm vật rắn:
Vật rắn là một hệ chất điểm, trong đó khoảng cách giữa các chất điểm luôn luôn không đổi.
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Thế nào là một vật rắn?
Vật rắn chuyển động như thế nào thì có thể dùng các đại lượng: vận tốc và gia tốc để khảo sát?
Phương trình động lực học của vật chuyển động tịnh tiến:
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Chuyển động tịnh tiến
Tất cả các điểm thuộc vật đều chuyển động như nhau (giống nhau về: quỹ đạo, vận tốc, gia tốc)
Một đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ thuộc vật luôn song song với chính nó.
Trong đó:
là tổng hợp các ngoại lực tác dụng vào mọi phần của vật (coi như đi qua khối tâm G).
là tổng khối lượng của vật (coi như đặt tại khối tâm G).
Trong 30 giây, các nhóm hãy lấy ví dụ về các vật rắn chuyển động tịnh tiến?
Tính giờ
Hết thời gian
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Một số vật chuyển động tịnh tiến
A
B
?
M
Chuyển động quay quanh trục cố định
Định nghĩa: Chuyển động quay quanh trục cố định của vật rắn là chuyển động mà trong đó, có một đoạn thẳng ? thuộc vật là đứng yên. Đường thẳng ? gọi là trục quay.
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
- Các điểm thuộc vật nằm trên trục thì đứng yên (đoạn thẳng AB).
- Các điểm thuộc vật không nằm trên trục, chuyển động theo quỹ đạo tròn nằm trên mặt phẳng vuông góc với trục, có tâm ở trục.
N
BTVN: Lấy 03 ví dụ về vật chuyển động quay quanh trục cố định, chỉ ra các điểm đứng yên, các điểm chuyển động trên quỹ đạo tròn?
Chuyển động quay quanh trục cố định
Góc quay (?):
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Các đơn vị của góc quay có mối liên hệ với nhau như thế nào?
Sau mỗi vòng quay của vật, ta không cho ? trở lại giá trị bằng không.
VD: quay 1vg ? ? = 2?; quay 2vg ? ? = 4?; . . .
Lưu ý:
Đơn vị của góc quay là:
radian (rad); vòng (v); độ (0)
? = f(t) là phương trình chuyển động quay.
Chuyển động quay quanh trục cố định
Vận tốc góc (?):
Vận tốc góc đặc trưng cho tốc độ quay nhanh hay chậm của vật. Có trị số bằng góc quay được trong một đơn vị
thời gian.
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Vận tốc góc bằng đạo hàm bậc nhất của góc quay theo thời gian.
Vectơ vận tốc góc : nằm trên trục quay, có chiều được xác định bằng quy tắc bàn tay phải nắm (hoặc quy tắc vặn đinh ốc ren thuận).
Đơn vị của vận tốc góc:
Vận tốc góc trung bình:
Vận tốc góc tức thời:
Có cần biểu diễn vận tốc góc dưới dạng vectơ hay không?
rad/s hoặc vòng/phút (v/f)
Chuyển động quay quanh trục cố định
Vận tốc góc (?):
Vận tốc góc đặc trưng cho tốc độ quay nhanh hay chậm của vật. Có trị số bằng góc quay được trong một đơn vị
thời gian.
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Các đơn vị của vận tốc góc có mối liên hệ với nhau như thế nào?
Vận tốc góc bằng đạo hàm bậc nhất của góc quay theo thời gian.
Vectơ vận tốc góc : nằm trên trục quay, có chiều được xác định bằng quy tắc bàn tay phải nắm (hoặc quy tắc vặn đinh ốc ren thuận).
Đơn vị của vận tốc góc:
Vận tốc góc trung bình:
Vận tốc góc tức thời:
rad/s hoặc vòng/phút (v/f)
Chuyển động quay quanh trục cố định
Gia tốc góc (?):
Gia tốc góc đặc trưng cho sự biến đổi vận tốc góc. Có trị số bằng lượng biến thiên của vận tốc góc trong một đơn vị thời gian.
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Gia tốc góc bằng đạo hàm bậc nhất của vận tốc góc theo thời gian.
Đơn vị của gia tốc góc là: rad/s2
Vectơ gia tốc góc : nằm trên trục quay, có chiều được xác định trên cơ sở chiều của vectơ vận tốc góc :
Nếu quay nhanh dần thì cùng chiều với ;
Nếu quay chậm dần thì ngược chiều với ;
Gia tốc góc trung bình:
Gia tốc góc tức thời:
Chuyển động của một điểm thuộc vật rắn quay quanh trục cố định
Quãng đường điểm chuyển động:
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Vận tốc của điểm:
Gia tốc của điểm:
Từ các công thức về chuyển động của chất điểm, hãy sử dụng sự tương tự để suy ra các công thức của chuyển động quay.
Một số chuyển động quay đơn giản
Chuyển động quay đều:
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
b) Chuyển động quay biến đổi đều
Đáp án
Tính giờ
Hết thời gian
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Bài tập thí dụ:
Tóm tắt:
Giải:
P
Chuyển động quay quanh trục cố định
Góc quay (?):
§2. ChuyÓn ®éng cña vËt r¾n
Các đơn vị của góc quay có mối liên hệ với nhau như thế nào?
Sau mỗi vòng quay của vật, ta không cho ? trở lại giá trị bằng không. VD: quay 1vg ? ? = 2?; quay 2vg ? ? = 4?
Lưu ý:
Đơn vị của góc quay là:
radian (rad); vòng (v); độ (0)
?
? = f(t) là phương trình chuyển động quay.