vẬt lÝ 1 1.4 cƠ hỌc vẬt rẮnº§y ton/phys1_part1_4.pdf · bao gồm 1 vành bánh xe có...
Post on 13-Jan-2020
4 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1.4 CƠ HỌC VẬT RẮN VẬT LÝ 1
NỘI DUNG
PART4
VL1
1.4.1 các DẠNG CHUYỂN ĐỘNG của vật rắn
1.4.2 PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN của vật rắn
quay quanh trục cố định
1.4.3 MÔMEN QUÁN TÍNH của vài vật rắn
đơn giản
1.4.4 ĐỘNG NĂNG của vật rắn quay quanh trục
cố định
1.4.5 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG
LƯỢNG của vật rắn
23/10/2019 1
23/10/2019 2
❖ Vật rắn là vật mà khoảng cách
giữa hai điểm bất kỳ của nó không
đổi. Nói cách khác, hình dạng của
vật rắn không thay đổi trong quá
trình chuyển động của nó.
❖Một chuyển động bất kỳ của vật rắn có thể biểu diễn như tổng hợp
hai dạng chuyển động cơ bản là chuyển động tịnh tiến và chuyển
động quay
1.4.1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN
1. Tịnh tiến
23/10/2019 3
+Định nghĩa: tất cả các điểm trên VR sẽ quét thành
những đường (thẳng, cong) song song với nhau
23/10/2019 4
1.4.1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN
1. Tịnh tiếnm1
1
nO
x
y
z
mi
mn
CM
C
❖ Khối tâm:
1
1
=
= n
CM i i
i
r m rm
Nếu khối lượng của vật rắn là một phân bố liên tục
thì: 1= CM
m
r rdmm
❖Đặc điểm của khối tâm:
•Vận tốc của khối tâm •Gia tốc của khối tâm
1 1 1
1 1 1n n nC i
C i i i i
i i i
dr drv m m v p
dt m dt m m= = =
= = = =
= CMP mv
1 1 1
1 1 1n n nC i
C i i i i
i i i
dv dva m m a F
dt m dt m m= = =
= = = =
= CMF ma
CÂU 3: Lưu huỳnh dioxide là một hợp chất hóa học với công thức SO2. Chất khí này là sản phẩm
chính của sự đốt cháy hợp chất lưu huỳnh và nó là một mối lo môi trường đáng kể.
Để đơn giản khi tính toán, lấy khoảng cách giữa S và O là SO
= 143pm, góc giữa O-S-O là OŜO = 1200, khối lượng của O là
mO = 16g, và khối lượng của S là mS = 32g. Xác định tọa độ
khối tâm CM của phân tử SO2 này khi hệ tọa độ được gắn
như hình sau:
1.4.1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN
2. Quay quanh trục một trục cố định
23/10/2019 6
❖Định nghĩa
Chuyển động quay quanh trục của vật rắn là
chuyển động mà các chất điểm của vật rắn có quỹ
đạo là những vòng tròn tâm nằm trên trục quay và
bán kính bằng khoảng cách từ chất điểm đến trục
quay.
❖Đặc điểm
1 2 3 ... = = =
1 2 3 ... = = =
i i i i
i i i i
v R R
a R R
= =
= =
Tuy nhiên:
Chất điểm nào càng xa trục thì gia tốc tiếp tuyến (a), vấn tốc
dài (v) càng lớn, chất điểm nằm trên trục thì gia tốc tiếp tuyến,
vận tốc dài bằng không
1.4.2 PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG
1. Mômen lực đối với trục quay
23/10/2019 7
1
n
i i
i
M r F=
=
2. Mômen động lượng vật rắn quay
1
n
i i
i
L r p=
= 2
1
n
i i
i
L m r=
→ =
2
1
n
i i
i
I m r=
=Đặt:
L I=
L I→ =
“I là mômen quán tính”
3. Ptcb của vật rắn quay quanh trục cố định
d LM M I
dt= → =
2
m
I r dm=
1.4.3 MÔMEN QUÁN TÍNH CỦA VÀI VẬT RẮN ĐƠN GIẢN
1. Trục quay qua khối tâm
23/10/2019 8
2. Trục quay bất kỳ
ICM ICMICM
ICMICM
ICM
ICM
1.4.4 ĐỘNG NĂNG VẬT RẮN
23/10/2019 9
2 2
1 1
2 2
1
1 1
2 2
1
2
n n
i i i i
i i
n
i i i i i i
i
K m v m v
v R K m R
= =
=
= =
= =
1. Chuyển động quay
2. Chuyển động tịnh tiến
3. Chuyển động tổng quát
21
2→ =qK I
21
2=ttK mv
2 21 1
2 2= +tpK mv I
BÀI TOÁN
Hình bên là hình ảnh một bánh xe
bao gồm 1 vành bánh xe có khối
lượng M =5kg, và 8 căm (còn gọi là
tăm hay nan), mỗi căm có khối
lượng m =1kg và dài R =0,4m,
đang lăn trên mặt đường phẳng với
vận tốc góc ω = 80 rad/s.
CÂU 1) Xác định moment quán
tính (I1) của Vành bánh xe và
moment quán tính (I2) của mỗi căm
xe.
CÂU 2) Tính động năng toàn phần
của bánh xe.
1.4.5 BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG
23/10/2019 11
0 onsd L
M L I c tdt
= = → = =
https://www.youtube.com/watch?v=jjoF4G4DBPs
23/10/2019 12
top related