13/02/2012 1 Chƣơng 1: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM I. Các khái niệm mở đầu. II. Véctơ vận tốc. III. Véctơ gia tốc. IV. Các dạng chuyển động cơ thường gặp. 13/02/2012 2 I. Các khái niệm 1/ Chuyển động - Hệ quy chiếu: • Chuyển động: là sự thay đổi vị trí của một vật so với một vật khác trong không gian và theo thời gian. • Hệ quy chiếu: • là hệ vật mà ta quy ước là đứng yên, được dùng làm mốc để xác định vị trí của các vật trong không gian. • Quỹ đạo: Là tập hợp tất cả các vị trí mà vật có trong không gian 13/02/2012 3  Hệ quy chiếu = Hệ toạ độ gắn với vật làm mốc + đồng hồ và gốc thời gian. - HQC quán tính: vật làm mốc là đứng yên hoặc cđtđ. 2/ Chất điểm - Hệ chất điểm: - Chất điểm: là vật có kích thước << so kích thước, khoảng cách mà ta khảo sát. - Đặc điểm: như một điểm, có m của vật. - Hệ chất điểm: là tập hợp các chất điểm. 13/02/2012 4 3/ Vị trí - Độ dời: • Vị trí: • Vị trí của chất điểm P trong không gian được xác định bởi ba tọa độ x, y, và z: r xi y j zk       13/02/2012 5 - ĐN: - TC: chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của q.trình dịch chuyển. - Chú ý: độ dịch chuyển theo đường cong kín luôn bằng không, có thể dương hoặc âm. 1 2 2 1 PP r r r         21 r r r 0        Độ dịch chuyển (Độ dời): -Quãng đường đi được là tổng khoảng cách mà vật đi được từ đầu đến cuối. 13/02/2012 6 4/ Phƣơng trình chuyển động: Dạng: x = x(t) y = y(t) hay: z = z(t) 5/ Quỹ đạo – PTQĐ: - QĐ: là đường mà chất điểm vạch ra trong không gian trong quá trình chuyển động. - Ví dụ: thẳng, tròn, elíp, đường cong - PTQĐ: x = f(y,z) hay y = f(x,z) hay z = f(x,y). r r(t )  13/02/2012 7 II/ Véc tơvận tốc: ĐN: 1/ Vận tốc trung bình: • Khi chất điểm CĐ từ P 1 đến P 2 : 2 1 2 1 2 1 2 1 PP r r r v t t t t t             r   • là đại lượng véc tơ: • có độ lớn: •Tốc độ trung bình: av r v ( m / s ) t     vr    s v (m / s ) t    13/02/2012 8 2/ Vận tốc tức thời: t0 r dr dx dy dz v lim i j k t dt dt dt dt               x y z v v i v j v k       ĐN: là đạo hàm bậc nhất của véctơ vị trí theo thời gian. BT: Ý nghĩa vật lý: đặc trưng cho phương, chiều và độ nhanh chậm của CĐ. Là đại lượng véctơ. 13/02/2012 9 3/ Véc tơ vận tốc: • Điểm đặt: tại điểm xét (P) • Phương: tiếp tuyến với quỹ đạo. • Chiều: cùng chiều chuyển động. • Độ lớn: (gọi là tốc độ)  Trong hệ toạ độ Đề Các 0xyz: x y z dx V dt dr dy VV dt dt dz V dt               dr v (m / s ) dt   222 x y z v v v v (m / s )   13/02/2012 10 x, y tính bằng mét, t tính bằng giây. a. Tìm quỹ đạo chuyển động của chất điểm. b. Tìm vận tốc của chất điểm khi t=2s. 2 x 2t (1) y 4t 4 (2)        Ví dụ: Một chất điểm chuyển động được mô tả bởi các phương trình sau: [...]... được ném lên từ vị trí cách mặt đất 50m với vận tốc ban đầu 20m/s hãy xác định: a Thời gian vật đạt độ cao cực đại b Độ cao cực đại c Thời gian để vật rơi xuống vị trí lúc ném và vận tốc tại đó d Vận tốc và vị trí của vật tại thời điểm 5s 13/02/2012 20 2/ Chuyển động phóng ra: -ĐN: Vật đƣợc phóng là bất kỳ vật nào được truyền cho một vận tốc ban đầu và sau đó chuyển động theo một quỹ đạo được quyết... và tƣơng tác: • Để đặc trưng cho tương tác giữa hai vật hoặc giữa một vật và mơi trường Khái niệm lực • Lực: gồm lực tiếp xúc và lực tác dụng xa, + Là đại lượng véc tơ + Đơn vị: Niutơn (N) • Ngun lý chồng chất lực: - ND: Tác dụng của nhiều lực lên một điểm trên vật giống hệt nhƣ tác dụng của một lực đơn lẻ bằng tổng véc tơ của các lực tác dụng lên vật - BT: 13/02/2012      R  F1  F2  F3  ... h là chiều cao cực đại Vận tốc ban đầu 13/02/2012  v0 tạo một góc αo trên phương nằm ngang 25 •Khi đó: vox = vocosαo ; voy = vosinαo •Nếu chọn t = 0 vật ở gốc toạ độ: xo = yo = 0 •Thay vào các pt ta có: x = (vocosαo)t y = (vosinαo)t – gt2/2 vx = vocosαo vy = vosinαo – gt Từ các pt trên, ta nhận được: 13/02/2012 26 *Khoảng cách r của vật tới gốc toạ độ: r  x2  y2 * Tốc độ của vật (độ lớn của vận... Tầm xa nhất của viên đạn 5 Tính độ cao lớn nhất viên đạn đạt được 6 Xác định bán kính cong của quỹ đạo ở điểm cao nhất (bỏ qua sức cản khơng khí, lấy g =9,8m/s2 13/02/2012 33 VD2: Một chiếc xe đạp chạy với vận tốc 40 Km/h trên một vòng đua có bán kính 100m Độ lớn gia tốc hướng tâm của xe bằng bao nhiêu? VD3 Một đóa tròn bán kính 10cm, quay đều mỗi vòng hết 0,2s Vận tốc dài của một điểm nằm trên vành... động rơi tự do: • Là sự rơi của vật do ảnh hưởng của sức hút trọng lực của trái đất (bỏ qua các tác động của khơng khí, chuyển động quay của trái đất) • Đặc điểm: – Các vật thể phải rơi với một gia tốc cố định hướng xuống và độc lập với trọng lượng và kích thước – Là chuyển động nhanh dần đều • Cơng thức: (Thay a = g, s = h trong CT của CĐNDD) 13/02/2012 19 Ví dụ: một vật được ném lên từ vị trí cách... nào được truyền cho một vận tốc ban đầu và sau đó chuyển động theo một quỹ đạo được quyết định hồn tồn bởi tác dụng của gia tốc trọng trường và sức cản của khơng khí - VD: - Chỉ xét vật là chất điểm, g = const, Fckk= 0 -Vật ln c/đ trong một mp thẳng đứng được x/định bởi  hướng của vo 13/02/2012 21 13/02/2012 22 - Chọn hệ trục toạ độ x0y trùng với mp quỹ đạo Xét các thành phần toạ độ một cách riêng... độ lớn của vận tốc theo :    v  a / /  v    v  a / /  v  a/ /   dv dt ( m / s2 ) 15  a •Gia tốc pháp tuyến: 2  v 2 a  ( m / s ) •Trong đó: R • v: vận tốc tại điểm xét (m/s) • R: bán kính cong của quỹ đạo (m) 13/02/2012  dv dt 16 IV/ Các dạng chuyển động cơ đặc biệt 1/ Chuyển động thẳng:  ( a  0 ) • Hệ quy chiếu: chọn là hệ trục tọa độ một chiều trùng với quỹ đạo thẳng (x’0x)... toạ độ: r  x2  y2 * Tốc độ của vật (độ lớn của vận tốc) vào bất kỳ thời điểm nào: v  vx  v y 2 2 * Hướng của vận tốc, dưới dạng góc α mà nó tạo với trục +x: tag 0  vy vx * Phương trình quỹ đạo của vật: g y  (tag 0 ) x  2 x2 2v0 cos 2  0 13/02/2012 27 Ví dụ: Một người đi mơtơ qua một chiếc cầu nằm ngang bắc qua sơng, do cầu bị gãy một nhịp gần bờ bên kia, nên quyết định tăng tốc để vượt qua Biết