CAÙC ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN

1. Chương 3 CAÙC ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN

2. ds 3.1. Baûo toaøn cô naêng : 1/ Ñoäng naêng – Coâng cuûa löïc : Chaát ñieåm khoái löôïng m ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác : m Nhaân 2 veá vôùi : (3.1)

3. * Ñaët : vaø (3.1) d(Wd ) = dA Caàn quy öôùc: C = 0 = A12  Wd = A12 (3.2) Ñònh lyù veà ñoäng naêng : “ Coâng cuûa löïc toång hôïp taùc duïng leân vaät ñöôïc chuyeån thaønh ñoä bieán ñoåi ñoäng naêng cuûa vaät .”

4.  Wd = A12 (3.2) Ñònh lyù veà ñoäng naêng : “ Coâng cuûa löïc toång hôïp taùc duïng leân vaät ñöôïc chuyeån thaønh ñoä bieán ñoåi ñoäng naêng cuûa vaät .” Ñôn vò cuûa coâng trong heä SI : Joule (J) = N.m = kg.m2 / s2

5. (1): Coâng thöïc hieän bôûi löïc Fx treân quaõng ñöôøng x laø A = Fxx,gaàn ñuùng baèng dieän tích hình chöõ nhaät nhoû. (2): Coâng thöïc hieän bôûi thaønh phaàn treân truïc x cuûa moät löïc bieán ñoåi chính xaùc baèng dieän tích döôùi ñöôøng cong Fx(x).

6. A:Quaû taùo (löïc troïng tröôøng) thöïc hieän coâng döông. B: Löïc troïng tröôøng thöïc hieän coâng aâm.

7. 2 / Theá naêng cuûa chaát ñieåm trong tröôøng theá: Xeùt troïng tröôøng . 1 h1 Giaû söû : h2 2 (3.3) ?? Coâng khoâng phuï thuoäc daïng ñöôøng ñi,chæ phuï thuoäc vò trí ñaàu vaø cuoái. Troïng tröôøng laø tröôøng theá .

8. * Theá naêng cuûa chaát ñieåm trong tröôøng theá : Trong moät tröôøng theá,öùng vôùi moãi vò trí r baát kyø ngöôøi ta gaùn cho chaát ñieåm moät giaù trò haøm U(r) naøo ñoù,sao cho thoûa maõn heä thöùc : (3.4) Haøm U(r) nhö theá goïi laø haøm theá naêng (hay” theá naêng”) cuûa chaát ñieåm trong tröôøng theá. Theá naêng chaát ñieåm taïi ñoä cao h : U (h) = ? h U a = mgh U (h) = mgh (3.5) U b = 0 O Coù theå choïn goác tính theá naêng tuøy yù Uc = mg(-h)  0 - h → Theá naêng coù theå aâm.

9. ?? Haõy chöùng toû raèng trong tröôøng theá,coâng cuûa löïc theá thöïc hieän leân vaät treân quyõ ñaïo kheùp kín baèng khoâng. (a) 1 2 (b) Tröôøng theá :

10. * Moái lieân heä giöõa löïc theá vaø theá naêng : Xeùt vaät chuyeån ñoäng theo phöông x,treân ñoïan vi phaân dx. Coâng cuûa löïc tröôøng : x + h dU/dx :vôùi giaû thieát y,z khoâng bieán thieân,chæ vôùi bieán soá laø x. Ví duï: h U(h) = mgh Daáu aâm chæ ra raèng veùc tô troïng löïc ngöôïc chieàu vôùi chieàu döông ñaõ choïn,töùc töø treân xuoáng.

11. Tröôøng hôïp toång quaùt: x,y,z ñeàu bieán thieân (3.6) Löïc theá taùc duïng vaøo vaät luoân coù xu höôùng laøm giaûm theá naêng cuûa vaät .

12. 3/ Ñònh luaät baûo toøan cô naêng trong tröôøng theá : Vaät chuyeån ñoäng töø vò trí (1) ñeán vò trí (2) trong tröôøng theá. Ñònh lyù ñoäng naêng : Ñònh nghóa cuûa theá naêng : 2 Wd2 1 U2 Wd1 U1 Khi vaät chuyeån ñoäng trong tröôøng löïc theá(maø khoâng chòu taùc duïng cuûa moät löïc naøo khaùc),cô naêng cuûa vaät ñöôïc baûo toøan.

13. Ví duï (3.1): Cho heä cô nhö hình veõ.Boû qua ma saùt,khoái löôïng roøng roïc vaø daây.Daây khoâng co daõn.Tính gia toác cuûa heä baèng caùc phöông phaùp sau : a/Ñònh lyù ñoäng naêng.; b/ Ñònh luaät baûo toøan cô naêng. Goïi V laø vaän toác cuûa hai vaät sau khi ñi ñöôïc ñoïan ñöôøng s,taïi thôøi ñieåm t. a/ Aùp duïng ñònh lyù ñoäng naêng : Coâng cuûa troïng löïc : + s

14. b/ Baûo toøan cô naêng : Choïn goác theá naêng cuûa heä taïi vò trí ban ñaàu moãi vaät . 0 m1 - s t

15. ? 1/ .Haõy aùp duïng ñoäng löïc hoïc ñeå giaûi ! Vieát phöông trình ñoäng löïc hoïc cho töøng vaät : m1 a = P1 –T m2 a = T + a (m1 + m2 ) = P1 –T +T = m1 g 2/ Haõy nhaän xeùt keát quaû (thöù nguyeân cuûa a;vaät rôi töï do khi naøo?) + Ñuùng veà thöù nguyeân :[a] = [g] +Khi m2 = 0 → a = g : Vaät rôi töï do.

16. ? 3/ Nhaän xeùt keát quaû sau ñaây: + Ñuùng veà thöù nguyeân:[ T ] = [ P ] + m1  0 → T  m1 g : Hôïp lyù,vì neáu ngöôïc laïi thì vaät bò keùo leân (! ).

17. 4/ Haõy bieän luaän caùc tröôøng hôïp ñaëc bieät ôû caùc bieåu thöùc cuûa a vaø T ! + g = 0 (trong taøu vuõ truï!) : a = 0 ; T = 0 Vaät khoâng gia toác,daây khoâng caêng. + m1 →  ; m2 → 0 a → g ; T → 0 :Khoâng coù gì giöõ m1 ôû laïi , vaät rôi töï do .

18. Haõy chöùng toû raèng vaät naèm trong hoá seõ ñöùng yeân maõi maõi neáu khoâng cung caáp theâm naêng löôïng cho noù ! ? U + W = const Vaät ñang ñöùng yeân (W = 0) vaø U min. Muoán chuyeån ñoäng(W taêng) thì U phaûi giaûm. U min Vì U ñaõ min → Khoâng theå chuyeån ñoäng ( W khoâng theå  0 ).

19. Toùm taét : 1. (1) ? ? Cuûa löïc toång hôïp; treân ñoïan ñöôøng dòch chuyeån Chuyeån thaønh ñoä bieán ñoåi ñoäng naêng cuûa vaät. 2. (1) ? Löïc theá luoân coù xu höôùng laøm heä ñaït theá naêng cöïc tieåu → Ñaït caân baèng. ? • Ñoäng naêng vaø theá naêng chuyeån hoùa • nhau theo quy luaät baûo toøan cô naêng. ? -Ñieàu kieän ñeå heä cô coâ laäp ñaït caân baèng laø U ñaït min .

20. 3.2 . Ñònh luaät baûo toøan ñoäng löôïng : Coâ laäp Ñònh lyù ñoäng löôïng : + Heä goàm Coù theâm toång noäi löïc = + Heä coâ laäp : “Toång ñoäng löôïng heä coâ laäp baûo toøan.” Fx= 0 + “Hình chieáu cuûa toång ñoäng löôïng leân phöông x ñöôïc baûo toøan “.

21. Ví duï (3.2) : Giaûi thích hieän töôïng suùng daät. Ban ñaàu caû suùng vaø ñaïn naèm yeân : Tröôùc khi baén : Sau khi baén : Ñoäng löôïng : Baûo toøan ñoäng löôïng: Suùng daät . ? Caøng naëng caøng ít daät.Daät ngöôïc chieàu vôùi ñaïn.

22. ?? Baïn haõy moâ taû hình aûnh döôùi ñaây ! Moät cuoäc thöû nghieäm va chaïm oâ toâ : oâ toâ lao thaúng vaøo töôøng vôùi vaän toác 15,0 m/s,bò baät ra vôùi vaän toác 2,6 m/s. Caàn bieát khoái löôïng oâ toâ vaø thôøi gian va chaïm → P , F = ? ?? Caàn tính gì ñaây ? Caàn boå sung nhöõng döõ kieän gì cho baøi toùan naøy?

23. 3.3. Baøi toùan va chaïm hai vaät : Ví duï (3.3):Trong moät cuoäc thöû nghieäm va chaïm ngöôøi ta duøng moät chieác oâ toâ khoái löôïng 1500 kg chaïy vôùi vaän toác ban ñaàu 15 m/s ñeán va chaïm thaúng vaøo böùc töôøng.Thôøi gian va chaïm laø 0,150 s,sau khi va chaïm xe bò baät ra theo phöông vuoâng goùc vôùi töôøng,vôùi vaän toác 2,60 m/s.Tìm ñoä bieán ñoåi ñoäng löôïng cuûa xe vaø löïc taùc duïng trung bình treân oâ toâ trong thôøi gian va chaïm. +

24. Va chaïm laø gì ? Va chaïm ñaøn hoài :Ñoäng naêng heä baûo toøan. Va chaïm meàm :Ñoäng naêng khoâng baûo toøan. Töông taùc giöõa hai haït tích ñieän. Va chaïm giöõa hai (hai hôn hai) vaät laø moät söï kieän töông taùc rieâng leõ, trong ñoù coù moät löïc maïnh taùc duïng vaøo töøng vaät,trong moät thôøi gian töông ñoái ngaén.( Va chaïm qua tieáp xuùc chæ laø tröôøng hôïp rieâng).

25. Ví duï (3.4): Moät haït khoái löôïng m1= 1g ñang chuyeån ñoäng vôùi vaän toác : Ñeán va chaïm meàm vôùi moät haït khaùc khoái löôïng m2 =2g chuyeån ñoäng vôùi vaän toác : Xaùc ñònh veùc tô vaän toác chung cuûa hai haït sau khi va chaïm.

26. Baøi toùan va chaïm ñaøn hoài moät chieàu: X X X BTÑL : BTCN :

27. Bieän luaän : > 0 luoân chuyeån ñoäng veà phía tröôùc. chuyeån ñoäng tieáp veà phía tröôùc . → m1 baät ngöôïc laïi (Cuõng ñuùng khi ban ñaàu 2 vaät ñeàu chuyeån ñoäng) : Trao ñoåi vaän toác cho nhau.

28. chuyeån ñoäng leân phía tröôùc,vôùi vaän toác raát beù. m1 baät ngöôïc laïi vôùi vaän toác ban ñaàu.