Đang tải... (xem toàn văn)
tìm hiểu các dạng vận động của thế giới vật chất, vật lý học đã xây dựng nên các phần cụ thể như : Cơ học, Nhiệt học, Điện – từ học, Quang học, vật lý nguyên tử và hạt nhân, và thế gới các hạt cơ bản. Mỗi phần ấy xét vận động xảy ra ở một đối tượng vật chất cụ thể ở dạng hạt.Ví như : • Cơ học Galile – Newton xét chuyển động cơ học (tịnh tiến, quay, dao động) của một vật thể rắn hoặc một cơ hệ. • Nhiệt học xét chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật (Hệ chất điểm chuyển động như chất lỏng, chất khí). • Điện từ học xét chuyển động của các hạt mang điện trong thế giới vật chất như (các hạt mang điện tích âm, điện tích dương, các hạt ion,...) • Vật lý nguyên tử và hạt nhân xét chuyển động của các hạt cấu thành nguyên tử và hạt nhân ở mức độ thực sự cơ bản. • Đặc biệt ta nghiên cứu sự vận động của vật chất ở dạng trường (trường hấp dẫn, trường điện từ, trường tương tác mạnh, trường tương tác yếu).
Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học Phần : MỞ ĐẦU . . Nhân Loại đang bước vào một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của khoa học và công nghệ .Con người ngày càng có nhiều phát minh mới quan trọng đóng góp rất nhiều vào sản xuất và đời sống, không ngừng nâng cao tiện ích nhằm phục vụ đắc lực cho đời sống của con người. Để đạt những thành tựu vô cùng to lớn đó Thế Giới không thể không nhắc đến sự song hành của 2 lĩnh vực quan trọng đóng vai trò là “kim Chỉ nam” cho mọi hành động đó là : Triết Học và Vật lý học. Như chúng ta đã biết Triết học và Vật lý học là hai nghành xuất hiện rất sớm (vào thời bình minh của văn minh nhân loại), thời mà Triết học và Vật lý học là một, chưa phân biệt rạch ròi.Thời mà một Nhà Triết học vừa là một nhà Vật lý học như : Arixtot, Platon, Ploteme,Decaste, v.v dần về sau thì chia ra hai hướng, một bên đưa ra những tiền đề, định hướng còn một bên thì đi sâu vào thực tiễn, tuy phân biệt nhưng bổ sung song hành cho nhau nhờ vậy mà mới có 2 cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật vĩ đại góp phần to lớn vào bước tiến của nhân loại. Triết học là hệ thống những quan điểm và quan niệm chung của con người và thế giới (Bao gồm cả thế giới tự nhiên, xã hội và tư duy) , là thế giới quan của một giai cấp hay một lực lượng xã hội nhất định.Con người muốn làm chủ thế giới quan, dù ở lĩnh vực nào thì trước hết là phải hiểu rõ, phải nắm những quy luật vận động của nó. Trong lịch sử phát triển các tư tưởng triết học, đã hình thành hai trường phái chính là duy vật và duy tâm. khi nghiên cứu về thế giới tự nhiên, triết học duy vật đã khẳng định: bản chất của thế giới tự nhiên là vật chất, thế giới thống nhất ở tính vật chất. Do đó khi nói về thế giới tự nhiên là ta nói đến thế giới vật chất. Còn triết học duy tâm cho rằng : nguồn gốc, bản chất của thế giới tự nhiên là thần thánh, lực lượng siêu tự nhiên như đấng tạo hóa rồi chia Thế giới làm 3 bộ phận : Trần Gian, Địa Ngục, Thiên đàng, Để biết được các thành phần cơ bản nhất của vật chất và các tương tác giữa chúng, để giải thích những hiện tượng tự nhiên , những đặc tính của vật chất tổng thể , và để Trang 1 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học khẳng định tính đúng đắn của trường phái duy vật, nên Vật lý học đã đi sâu nghiên cứu vấn dề này. 1.Lý do chọn đề tài Thế giới vật chất thường xuyên vận động và không có vận động nào không gắn liền với vật chất . tính phong phú của thế giới vật chất không những thể hiện ở số lượng, ở hình thức, ở cấu trúc, bản chất, mà còn thể hiện ở vận động. Mặt khác, Vật lý học, một nghành khoa học tự nhiên, đã vận dụng phương pháp tư duy biện chứng của Triết học duy vật biện chứng để nghiên cứu và đã đạt được nhiều thành quả rực rở, chính xác. Và chính các tri thức vật lý ngày nay, đã chứng minh rằng triết học duy vật biện chứng là hoàn toàn đúng đắn. Thật vậy, tìm hiểu các dạng vận động của thế giới vật chất, vật lý học đã xây dựng nên các phần cụ thể như : Cơ học, Nhiệt học, Điện – từ học, Quang học, vật lý nguyên tử và hạt nhân, và thế gới các hạt cơ bản. Mỗi phần ấy xét vận động xảy ra ở một đối tượng vật chất cụ thể ở dạng hạt.Ví như : • Cơ học Galile – Newton xét chuyển động cơ học (tịnh tiến, quay, dao động) của một vật thể rắn hoặc một cơ hệ. • Nhiệt học xét chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật (Hệ chất điểm chuyển động như chất lỏng, chất khí). • Điện từ học xét chuyển động của các hạt mang điện trong thế giới vật chất như (các hạt mang điện tích âm, điện tích dương, các hạt ion, ) • Vật lý nguyên tử và hạt nhân xét chuyển động của các hạt cấu thành nguyên tử và hạt nhân ở mức độ thực sự cơ bản. • Đặc biệt ta nghiên cứu sự vận động của vật chất ở dạng trường (trường hấp dẫn, trường điện từ, trường tương tác mạnh, trường tương tác yếu). Một hình thức đặc biệt của vận động là quá trình chuyển hóa; giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên, giữa năng lượng và khối lượng, hiện tượng sinh và hủy cặp, đều được Vật lý tìm hiểu. Trang 2 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học Vận động của thế giới vật chất tuy phong phú đa dạng nhưng phải tuân theo những định luật tự nhiên như : định luật bảo toàn năng lượng, định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn điện tích, Đề tài này lần lượt đề cập đến các vấn đề trên, để tìm hiểu thêm sâu sắc tính chất của giới tự nhiên, và khẳng định tính đúng đắn của triết học duy vật biện chứng, do đó em chọn đề tài này để nghiên cứu, nhằm nắm vững những kiến thức về vật lý, đồng thời mang tính giáo dục cho học sinh để phục vụ cho việc giảng dạy sau này. 2.Hạn Chế của đề tài Đề tài : “vật chất và vận động” là đề tài muôn thuở của Triết học và Vật lý học, là đề tài rộng và lớn đòi hỏi người viết phải có kiến thức rộng và dàn trãi trên các phần của vật lý học từ vi mô đến vĩ mô mới chứng minh được trọn vẹn tính “vận động” của vật chất. Do phạm vi của đề tài rộng lớn như vậy thêm nữa trình độ của người viết còn hạn chế (vì là SV nghành sư phạm) nên chỉ viết ở nét khái quát đại cương trong các phần: cơ, nhiệt, điện, quang của vật lý nhằm làm rõ “tính vận động của vật chất” là chủ yếu. 3. Các giả thuyết của đề tài Nếu như Triết học là cơ sở, là ánh sáng soi đường cho vật lý học thì ngược lại Vật lý học cũng đã chứng minh, hoàn thiện các quan điểm của Triết học về thế giới vật chất. Đề tài này nghiên cứu các tính chất của vật chất trong thế giới tự nhiên theo quan điểm của triết học duy vật biện chứng, và từ đó, Vật lý học sẽ chứng minh để làm rỏ tính đúng đắn của quan điểm trên.Trong quá trình chứng minh, ở từng phần ta sẽ tìm hiểu thuộc tính và bản chất của vận động từ thế giới vi mô đến thế giới vĩ mô diễn ra như thế nào. 4. Các phương pháp và phương tiện tực hiện đề tài • Thu thập các tài liệu từ các giáo trình sách báo, và internet có liên quan đến đề tài. • Tìm hiểu chọn lọc những ý hay, cơ bản để viết đề tài. • Tham khảo ý kiến của Giáo Viên hướng dẫn. • Tổng hợp các vấn đề và viết luận văn 5.Các bước tiến hành • Nhận đề tài. Trang 3 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học • Sưu tầm tài liệu, định hướng công việc. • Lập đề cương, tham khảo ý kiến của Giáo viên hướng dẫn. • Viết bài báo cáo luận văn. • Nộp bài cho giáo viên hướng dẫn chỉnh sửa. • Hoàn thành luận văn và nột cho Giáo viên phản biện. • Nộp luận văn cho Hội Đồng bảo vệ. • Bảo vệ luận văn. Phần : NỘI DUNG . . Trang 4 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học CHƯƠNG I : THẾ GIỚI VẬT CHẤT TRONG TRIẾT HỌC VÀ VẬT LÝ HỌC 1.1 Quan điểm của triết học duy vật biện chứng về vật chất và sự tồn tại của vật chất 1.1.1 Định nghĩa phạm trù vật chất “Vật chất” là một trong những phạm trù cơ bản, làm nền tảng của chủ nghĩa duy vật. Nó chứa dựng nội dung thế giới quan và phương pháp luận rất sâu sắc. Từ đó LeNin đã chỉ rõ : “Vật chất là một phạm trù triết học dùng để chỉ thực tại khách quan được đem lại cho con người trong cảm giác; được cảm giác chúng ta chép lại, chụp lại, phản ánh và tồn tại không lệ thuộc vào cảm giác. Trong đời sống con người có quan hệ với thế giới xung quanh ; có nhu cầu tìm hiểu, nhận thức về thế giới xung quanh. Vì vậy con người cần phải hiểu rõ bản chất của thế giới là gì và thế giới tồn tại như thế nào? Khoa học tự nhiên đã chứng minh rằng :Thế giới xung quanh, từ những vật vô cùng nhỏ, đến những vật vô cùng lớn, từ tự nhiên đến xã hội, từ hữu sinh đến vô sinh, từ thực vật đến động vật có cùng bản chất là vật chất và thống nhất với nhau bởi bản chất ấy. Vậy : “bản chất của thế giới tự nhiên là vật chất. Ănghen viết: “tính thống nhất thực sự của thế giới là tính vật chất của nó và tính vật chất này đã được chứng minh bằng sự phát triển lâu dài và khó khăn của triết học và khoa học tự nhiên trong đó có Vật lý học. Với định nghĩa này, Lênin đã khẳng định : Vật chất không có gì khác hơn là thực tại khách quan tồn tại độc lập với ý thức con người và được ý thức của con người phản ánh. Nghĩa là cái đang tồn tại độc lập với loài người và cảm giác của con người và tất nhiên tất cả những cái tồn tại đó đều thuộc phạm trù vật chất. 1.1.2. Vật Chất và Vận Động Trang 5 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học Vận động hiểu theo nghĩa chung nhất là một phương thức tồn tại của vật chất, là một thuộc tính cố hữu của vật chất. Vận động bao gồm tất cả mọi sự thay đổi và mọi quá trình diển ra trong vũ trụ; kể từ sự thay đổi vị trí đơn giản cho đến tư duy. Vận động là một phương thức tồn tại của vật chất. Bất cứ ở đâu và bất cứ lúc nào, cũng không có và không thể có vật chất mà không có vận động: vận động của các thực thể trong không gian vũ trụ; vận động cơ học của những khối nhỏ trên thiên thể riêng biệt ; dao động phân tử dưới hình thức nhiệt, hay dưới hình thức dòng điện hay dòng từ; phân giải hóa học và hóa hợp hóa học; đời sống hữu cơ. Đó là những hình thức vận động mà mỗi một phân tử vật chất riêng biệt trong vũ trụ, trong mỗi lúc nhất định, đều nằm dưới một hình thức vận động hay nhiều hình thức vận động cùng một lúc. Mọi trạng thái đứng im; mọi trạng thái cân bằng điều chỉ là tương đối, chỉ ý nghĩa nếu đem so sánh với một hình thức vận động nhất định nào đó. Vậy : vận động là không thể tạo ra được mà chỉ có thể truyền đi được mà thôi. Khi vận động được truyền từ vật này sang vật khác thì trong chừng mực nào đó nó tự truyền đi, nó là chủ động, mà người ta có thể coi là nguyên nhân của vận động, và trong chừng mực nó bị truyền đi, người ta gọi nó là bị động. 1.2.Vận động trong Vật Lý học Bất kỳ sự vận động nào cũng gắn liền với sự thay đổi vị trí nào đó, dù là sự thay đổi vị trí của các thiên thể, của những phân tử, nguyên tử hay những hạt ete. Hình thức vận động càng cao bao nhiêu thì sự thay đổi vị trí càng nhỏ bấy nhiêu, Sự thay đổi vị trí không tách rời khỏi sự vận động. Do đó khi nghiên cứu về sự vận động thì ta cần phải nghiên cứu sự thay đổi vị trí của vật chất. Mọi sự vận động điều là tác động tương hỗ của hút và đẩy, sự tác động qua lại của giới tự nhiên, trong đó không có cái gì là đứng yên, không thay đổi mà tất cả đều vận động: biến hóa, phát sinh và mất đi. Trong thế giới tự nhiên vô sinh có hai dạng vật chất cơ bản đó là “hạt”(gọi là chất) và “trường”. Hạt là cái gián đoạn được tạo ra từ chất liệu có một khối lượng nào đó, bắt đầu từ hạt vi mô có cấu trúc nhỏ đến hạt vĩ mô xung quanh ta và cho tới những Trang 6 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học thiên thể cực kỳ lớn. Những hạt vi mô như: Proton, nơtron, electron, là những thành phần cơ bản, chủ yếu nhất để cấu thành thế giới vật chất. Hay nói khác hơn vật chất trong thế giới tự nhiên điều được tạo thành từ các hạt, các hạt đó được sắp xếp theo một trật tự nhất định và luôn luôn vận động, biến đổi. Các hạt vận động và tương tác được với nhau là nhờ có một môi trường đồng chất liên tục, không có khối lượng tĩnh gọi là “trường”, như: trường hấp dẫn, trường điện từ, trường hạt nhân, trường làm cho các hạt liên kết với nhau, tác động với nhau nhờ đó mà chúng tồn tại được. Ranh giới giữa hạt và trường chỉ có tính tương đối, bởi chúng có thể bổ sung, chuyển hóa được với nhau để tạo nên thế giới. Khoa học tự nhiên hiện đại đã phải mượn của triết học luận điểm về tính không thể tiêu diệt được của vận động, không có luận điểm này thì khoa học tự nhiên không thể hình thành được. Nhưng vận động của vật chất không phải là vận động cơ giới thô sơ, một sự đổi chổ đơn giản, mà đó là nhiệt và ánh sáng, là điện áp và từ áp, là sự hóa hợp và phân giải hóa học, là sự sống và cuối cùng là ý thức.Ta cần phải hiểu tính chất bất diệt của vận động không chỉ đơn thuần ở mặt số lượng mà cần phải hiểu về mặt chất lượng nữa. Vận động không phải chỉ là sự thay đổi về vị trí mà cả sự thay đổi về tư thế, mức độ, tính chất và số lượng. Vận động của vật làm thay đổi về “tư thế” như một vật quay xung quanh một trục hay một điểm cố định nào đó, khi đó vật không thay đổi vị trí từ nơi này đến nơi khác mà tư thế của vật bị thay đổi. Có những sự vận động mà ta không thể quan sát được, đó là vận động của các hạt vi mô, như các electron trong nguyên tử chẳng hạn, một nguyên tử có thể mất bớt hay thêm vào nhiều hơn số electron bên ngoài hạt nhân, đó là sự vận động thay đổi về số lượng của vật chất. Ngoài ra còn có những vận động làm thay đổi về tính chất của vật, như nước chẳng hạn, ở các nhiệt độ khác nhau sẽ tồn tại ở các dạng khác nhau , nước có thể ở thể rắn khi nhiệt độ dưới 0 0 c , ở thể lỏng khi nhiệt độ lớn hơn 0 o c và nhỏ hơn 100 0 c, ở thể hơi khi nhiệt độ lớn hơn 100 0 C. Điều đó cho ta thấy rằng vật chất luôn vận động, biến đổi, và tồn tại ở những dạng khác nhau trong thế giới. Vận động còn được thể hiện dưới hình thức chuyển hóa, sinh và hủy của các chất. Một vật chất mà sự thay đổi vị trí một cách thuần túy cơ giới có chứa đựng trong mình nó Trang 7 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học cái khả năng chuyển hóa, trong những điều kiện thuận lợi, thành nhiệt, điện, tác dụng hóa học, sự sống, nhưng lại không có khả năng tạo ra được những điều ấy từ bản thân nó. Trạng thái “tĩnh” và “cân bằng động” là trạng thái đặc biệt của vận động , cân bằng không thể tách rời khỏi vận động. Trong vận động của các vật vĩ mô, có vận động trong cân bằng và có cân bằng trong vận động. Nhưng bất kỳ vận động tương đối riêng biệt nào cũng đều có xu hướng khôi phục lại sự đứng yên tương đối. Khả năng đứng yên tương đối của các vật thể và khả năng cân bằng tạm thời là những điều kiện chủ yếu của sự phân hóa của vật chất và của sự sống. Trên trái đất sự vận động đã phân hóa thành vận động và cân bằng xen kẽ nhau : vận động riêng biệt có xu hướng chuyển thành cân bằng, vận động toàn bộ lại có xu hướng phá hoại sự cân bằng riêng biệt. “Đá đã đi đến trạng thái đứng yên, nhưng ảnh hưởng của mưa, nắng tác động của thủy triều, của sông ngòi, của băng tuyết lại luôn phá hoại sự cân bằng ấy. Sự bốc hơi và mưa, gió, nhiệt, những hiện tượng điện và từ cũng cho ta thấy một ảnh hưởng như vậy. Trong cơ thể sống, chúng ta thấy sự vận động liên tục của những hạt nhỏ nhất của cơ thể ấy cũng như của những khí quan lớn hơn, một vận động mà kết quả là cân bằng thường xuyên của toàn bộ cơ thể trong một thời kỳ sinh sống bình thường, một vận động không lúc nào ngừng: đấy là sự thống nhất sinh động của vận độngvà cân bằng. Mọi sự cân bằng chỉ tương đối và tạm thời. Như vậy, triết học duy vật khẳng định rằng: bản chất của thế giới tự nhiên là vật chất. Thế giới vật chất luôn luôn vận động và biến đổi không ngừng. Hai điều cơ bản này mang tính khách quan ; là thuộc tính vốn có của mỗi sự vật, hiện tượng, không phải do suy tưởng và Tôn giáo, đó là: nguồn gốc, bản chất của thế giới tự nhiên là thần thánh, là lực lượng siêu tự nhiên như Đấng Tạo Hóa. Mà con người chỉ phát hiện ra chúng theo những quy luật vốn có mà thôi. Vật lý học cổ điển và hiện đại đã chứng minh quan điểm triết học duy vật là hoàn toàn đúng đắn và thừa nhận đây là chân lý khoa học. Vật lý học tìm hiểu, mô tả, và xem vận động và biến đổi là quy luật cơ bản, là nguồn gốc của sự phát triển.Vì vậy dưới sự chỉ đường của chủ nghĩa duy vật, Vật lý học đã đạt những thành tựu to lớn, sâu sắc: nó mở ra kỷ nguyên cho sự nghiên cứu về bản chất, cấu trúc của vật chất từ bên trong đến bên ngoài của những vật thể nhỏ nhất đến các vât siêu vĩ mô trong vũ Trang 8 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học trụ. Nhờ vào tri thức vật lý, con người đã chiếm lĩnh từ bản thân sự vật, hiện tượng trong giới tự nhiên , mà con người đã nghiên cứu cấu trúc thành phần cấu tạo và quy luật vận động bên trong của vật thể. Và hơn thế nữa, con người đã đi vào vũ trụ xa xăm để nghiên cứu về hệ mặt trời của chúng ta và đã đưa ra những giải thuyết mới như : thuyết địa tâm, thuyết nhật tâm với những thành tự ấy đã khẳng định tính đúng đắn, sự vững vàng trong quan điểm của chủ nghĩa duy vật, và cho ta thấy được mối quan hệ mật thiết giữa vật lý và triết học. Để chứng minh được vật chất luôn luôn vận động và biến đổi thì ta hãy nghiên cứu sâu hơn về một lĩnh vực khoa học tự nhiên khác là Vật lý học. Vì Vật lý học là một môn khoa học tự nhiên nghiên cứu các dạng vận động tổng quát nhất của thế giới vật chất, nó nghiên cứu những đặc trưng, quy luật tổng quát về cấu tạo và vận động của vật chất. Thế giới vật chất tồn tại dưới dạng vật thể, các vật thể có thể ở trạng thái rắn, lỏng hoặc khí, các vật thể đó đều được cấu tạo từ các hạt, nguyên tử, phân tử, có kích thước nhỏ, được gọi là kích thước vi mô, những kích thước của các vật thể thông thường xung quanh ta gọi là kích thước vĩ mô. Các quy luật của tự nhiên trong phạm vi kích thước vi mô khác hẳn quy luật tự nhiên trong thế giới vĩ mô. Do đó, Vật lý học chia làm hai phần để nghiên cứu tùy theo đối tượng là vật lý vi mô hay vật lý vĩ mô. Trong đó người ta lại chia ra những phần riêng biệt để nghiên cứu, đó là: cơ, nhiệt, điên, quang, vật lý nguyên tử và hạt nhân. Ta sẽ đi sâu vào các phần đó trong các chương sau. Ở từng phần, ta chỉ nêu lên một cách khái quát về cấu tạo và tính chất của vật chất, ta chỉ làm nổi bật lên tính chất vận động của vật chất, chứ không đi sâu vào chi tiết của từng phần. Chương II :VẬN ĐỘNG TRONG CƠ HỌC 2.1.Các khái niệm chung Thế giới vật chất luôn luôn vận động, và sự vận động của nó có thể chia thành 2 loại vận động đó là :vận động bên trong và vận động bên ngoài. Có thể nói cơ học là môn khoa học nghiên cứu sự vận động của vật thể ở bên ngoài, tức chưa quan tâm tới sự Trang 9 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học vận động các phân tử bên trong ( ta sẽ xét đến trong phần chuyển động nhiệt ở chương sau). Cơ học nghiên cứu các dạng vận động cơ (chuyển động) tức là sự chuyển đổi “vị trí” và “tư thế” của các vật vĩ mô. Cơ học gồm những phần sau: • “Động Học” là phần nghiên cứu những đặc trưng của chuyển động và những dạng chuyển động khác nhau như : tịnh tiến, quay và dao động, mà chưa xét tới nguyên nhân gây ra chuyển động. • “Động Lực Học” là phần nghiên cứu mối liên hệ của chuyển động với sự tương tác giữa các vật, phần này có xét tới nguyên nhân làm thay đổi chuyển động của vật. • “Tĩnh học” là một phần của động lực học nghiên cứu “trạng thái cân bằng” của các vật. Vậy chuyển động cơ học là sự chuyển dời vị trí trong không gian của các vật hay là sự chuyển động của một bộ phận này so với bộ phận khác của cùng một vật. Vật thể xung quanh ta đa phần là vật rắn cho nên ta phải nghiên cứu thẳng vào chuyển động của vật rắn luôn mới đúng, nhưng chuyển động của vật rắn tương đối phức tạp nên các nhà khoa học đã xây dựng mô hình hóa Động học chất điểm trước. Rồi sau đó ứng dụng các kết quả nghiên cứu của Động lực học chất điểm cho Động lực học vật rắn với quan niệm rằng: “ vật rắn là tập hợp hệ chất điểm có khoảng cách không đổi”. Ở đây, người viết cũng trình bày theo trình tự trên, tức là: trình bày những đặc trưng của chuyển động chất điểm, sau đó áp dụng nghiên cứu đặc trưng chuyển động của vật rắn, sau cùng là phần phân tích nguyên nhân gây ra sự chuyển động. 2.2.chuyển động của chất điểm 2.2.1.Hệ quy chiếu Nói một vật chuyển động hay đứng yên thì điều đó chỉ có tính chất tương đối vì điều này còn phụ thuộc vào việc người quan sát đứng ở vị trí nào. Thật vậy, nếu ta đứng bên đường quan sát thì ta thấy các cây đứng yên, nhưng nếu ta ngồi trên một cái ô tô đang chuyển động thì ta thấy cái cây chuyển động. Hoặc một tay đua mô tô đang chạy với tốc độ 100km/h thì người này đang chuyển động so với cây cối và người bên đường, nhưng người này sẽ đứng yên tương đối so với một tay đua khác đang chạy song hành với cùng vận tốc. Vậy muốn xét chuyển động của chất điểm hay vật rắn ta phải xét Trang 10 [...]... của lực tác dụng lên trong thời gian là : Trang 28 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học Ở trên ta giả thiết các phân tử chuyển động cùng vận tốc v, nhưng thực tế các phân tử chuyển động với vận tốc khác nhau nên ta thay v bằng là vận tốc trung bình của các phân tử Ta được : (3.3) Đại lượng : : là động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử Do đó : : là phương trình cơ bản của thuyết động... cách trục quay một khoảng r l : phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn : Trong đó : là tổng momen các ngoại lực tác dụng lên vật rắn còn Đại lượng I tùy theo tính chất đặc trưng của vật rắn , các vật rắn khác nhau thì có momen quán tính khác nhau Vậy phương trình cơ bản của chuyển động quay có dạng như sau : (2.21) Hay : (2.22) Và có thể phát biểu như sau: Gia tốc góc trong chuyển động... góc có đơn vị rad/s2 • • • • Khi > 0, tăng :chuyển động tròn nhanh dần Khi < 0, giảm :chuyển động tròn chậm dần Khi = 0, không đổi :chuyển động tròn đều Trường hợp = const, chuyển động tròn biến đổi đều Ta có thể chứng minh được : (2.11) Người ta biểu diển vec tơ gia tốc góc như hình (1.5) có đặc điểm như sau: • Nằm trên trục của quỹ đạo tròn Trang 14 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học •... tổng động năng của các phân tử khí Xét một mol khí lý tưởng có N phân tử : mỗi phân tử có động năng trung bình : Vậy nội năng của một mol là : = Hay (3.7) Trang 29 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học Đối với một khối khí lí tưởng có khối lượng m thì nội năng là : Qua hai biểu thức (3.7) và (3.8) ta có kết luận như sau : Nội năng của một khối khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của khối... học Hệ quả : Nếu hệ cô lập tức hệ không trao đổi công nhiệt với bên ngoài thì : Vậy : nội năng của hệ cô lập được bảo toàn Nếu hệ cô lập gồm 2 vật chỉ trao đổi nhiệt với nhau ký hiệu Q 1 và Q2 là nhiệt mà vật 1 và vật 2 nhận được thì : Vậy: trong hệ cô lập gồm hai vật chỉ trao đổi nhiệt với nhau thì nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào Ý nghĩa nguyên lý I: Nguyên lý... giá trị bằng lực nén vuông góc lên một đơn vị diện tích Trong hệ SI: P có đơn vị N/m2 = Pa Ngoài ra còn dùng các đơn vị sau: • Atmotphe kỹ thuật : • Atmotphe vật lý : • 1 mmHg [ 1Tor ] = 133,32 N/m2 là áp suất gây bởi trọng lượng cột thủy ngân cao 1mm 1atm = 1,033at = 760 mmHg; hoặc 1at = 736mmHg Trong thuyết động học phân tử có nói : các phân tử chuyển động nhiệt hỗn loạn không ngừng va chạm vào thành... định bởi đẳng thức: + + Suy ra: 2.3.2.Vận tốc của khối tâm Mặt khác, là tổng động lượng của hệ, do đó vận tốc khối tâm là : Suy ra : = Vậy tổng động lượng của hệ bằng động lượng của một chất điểm đặt tại khối tâm của hệ, có khối lượng bằng tổng khối lượng của hệ và có vận tốc bằng vận tốc khối tâm của hệ 2.3.3.phương trình chuyển động của khối tâm Hay là phương trình cơ bản của vật rắn : Trong đó là vec... thì vectơ gia tốc bằng đạo hàm của vectơ vận tốc đối với thời gian: Trang 12 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học Vec tơ gia tốc theo 3 thành phần của hệ tọa độ Descartes: Độ lớn được tính bởi :( 2.7) Do vec tơ gia tốc đặc trưng cho sự biến thiên của vận tốc cả về hướng và độ lớn nên ta phân tích nó ra làm hai thành phần đó là :gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến Mỗi thành phần đặc trưng... lại Gọi Pt là áp suất của khí thực thì : Pi :là số hiệu chỉnh về áp suất nội áp Người ta tính được : (3.11) Trang 32 Đề tài : Vật chất và Vận động trong vật lý học Thay các phương trình (3.9), (3.10), (3.11) vào (3.4) được Bỏ các chỉ số t nhưng hiểu rằng p, V là áp suất và thể tích của khí thực ta được phương trình trạng thái sau gọi là phương trình Vanđecvan: Phương trình (3.12) đúng cho một kilomol... • Đại lượng gọi là tần số góc của dao động : • Góc gọi là pha của dao động, nó xác định trạng thái dao động tại thời điểm t Vận tốc của chất điểm dao động điều hòa : Gia tốc của chất điểm dao động điều hòa : so sánh (2.26) với (2.23) ta được : gia tốc ngược chiều với độ dời 2.4.3 Lực và năng lượng trong dao động điều hòa Theo định luật II Niutơn ta có : Như vậy, lực tỉ lệ thuận với độ dịch chuyển