PHẦn I: LÝ thuyết cơ HỌc a. LÝ thuyếT ĐỘng học chuyển động đều và đứng yên

Chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của một vật so với vật khác được chọn làm mốc.

Nếu một vật không thay đổi vị trí của nó so với vật khác thì gọi là đứng yên so với vật ấy.

Chuyển động và đứng yên có tính tương đối. (Tuỳ thuộc vào vật chọn làm mốc)

Chuyển động thẳng đều là chuyển động của một vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ.

Vật chuyển động đều trên đường thẳng gọi là chuyển động thẳng đều.

3. Vận tốc của chuyển động:

Là đại lượng cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động đó

Trong chuyển động thẳng đều vận tốc luôn có giá trị không đổi ( V = conts )

Vận tốc cũng có tính tương đối. Bởi vì : Cùng một vật có thể chuyển động nhanh đối với vật này nhưng có thể chuyển động chậm đối với vật khác ( cần nói rõ vật làm mốc )

Trong đó : v là vận tốc. Đơn vị : m/s hoặc km/h

s là quãng đường. Đơn vị : m hoặc km

Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc thay đổi theo thời gian.

Để đặc trưng cho chuyển động nhanh hay chậm của chuyển động không đều người ta sử dụng vận tốc trung bình.





5. Bài toán hai chuyển động gặp nhau:

5.1. Hai chuyển động ngược chiều:

Nếu 2 vật chuyển động ngược chiều : Khi gặp nhau, tổng quãng đường các đã đi bằng khoảng cách ban đầu của 2 vật

Hai xe xuất phát tại hai điểm A và B cách nhau khoảng S chuyển động ngược chiều gặp nhau tại G: xe thứ 1 đi được quãng đường S₁; xe thứ 2 đi được quãng đường S₂:

Từ hình vẽ ta được:

Khi gặp nhau, hiệu quãng đường các vật đã đi bằng khoảng cách ban đầu giữa 2 vật

Hai xe xuất phát tại hai điểm A và B cách nhau khoảng S chuyển động cùng chiều gặp nhau tại G: xe thứ 1 đi được quãng đường S₁; xe thứ 2 đi được quãng đường S₂:


v₂

Từ hình vẽ ta được:

Gọi v là vận tốc của ca nô so với nước.

Gọi u là vận tốc của nước so với bờ sông.

a. Khi ca nô xuôi dòng:

Gọi v_x là vận tốc của ca nô so với bờ khi xuôi dòng (gọi ngắn gọn là vận tốc xuôi dòng)

Gọi s_x, t_x là quãng đường và thời gian ca nô đi xuôi dòng ta được:

Gọi v_n là vận tốc của ca nô so với bờ khi ngược dòng (gọi ngắn gọn là vận tốc ngược dòng)

Gọi s_x, t_x là quãng đường và thời gian ca nô đi ngược dòng ta được:

Khối lượng ký hiệu là: m đơn vị đo khối lượng kg (đọc là kilogam)

Trọng lượng ký hiệu là chữ: P đơn vị đo trọng lượng N (đọc là Niu Tơn)

Ta có P = 10. m = 10.5 = 50 N

* Khối lượng riêng riêng ký hiệu là: D đơn vị đo khối lượng riêng Kg/m3

V: thể tích của vật (m3)

Ví dụ: khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3 có nghĩa là 1 m3 nước có khối lượng 1000kg

* Trọng lượng riêng ký hiệu là: d đơn vị đo là N/m3.

V: thể tích của vật (m3)

Ví dụ: Trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3 có nghĩa là 1 m3 nước có trọng lượng 10000N

Lưu ý: d = 10.D

Chất rắn	Khối lượng riêng ()	Chất lỏng	Khối lượng riêng ()
Chì	11300	Thuỷ Ngân	13600
Sắt	7800	Nước	1000
Nhôm	2700	Xăng	700

Lực là một đại lượng véc tơ. Để xác định véc tơ lực chúng ta xác định 4 yếu tố của lực:

+ Điểm đặt của lực: cho biết lực tác dụng lên vật ở vị trí nào?

+ Phương của lực

+ Chiều của lực (cho biết lực tác dụng lên vật theo chiều nào)

+ Độ lớn của lực

Trọng lực hút của Trái Đất lên các vật trên bề mặt của nó gọi là trọng lực.

Vec tơ trọng lực ký hiệu : được xác định:

+ Điểm đặt: tại trọng tâm của vật

+ Phương: thẳng đứng.

+ Chiều từ trên hướng xuống.

+ Độ lớn của trọng lực bằng trọng lượng vật: P = 10.m

2.2.2. Lực masat:

Lực ma sát ký hiệu có:

+ Phương trùng với phương chuyển động.

+ Chiều ngược chiều chuyển động (ngược chiều với lực phát động)

+ Độ lớn dựa vào lực phát động.

2.2.3. Lực đẩy Acsimet.

Lực đẩy Acsimet là lực tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó. Ký hiệu véc tơ lực

Véc tơ lực được xác định bởi các yếu tố sau:

+ Điểm đặt: tại tâm của phần vật chìm trong nước.

+ Phương: thẳng đứng.

+ Chiều: từ trên xuống dưới.

+ Độ lớn

D: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³)

V: thể tích của phần vật chìm trong nước hay thể tích nước bị vật chiếm chỗ (m³)

2.2.4. Lực căng dây và phản lực:

a) Lực căng dây (sức căng dây):

Khi vật được treo vào một sợi dây, vật kéo dây một lực P(trọng lực) làm cho dây bị căng thẳng, ngược lại dây cũng tác dụng lên vật một lực T có phương hướng dọc theo sợi dây, lực T gọi là lực căng dây.

Sợi dây kéo thường được xem là khối lượng không đáng kể và không co dãn. Khi đó: sức căng tại mọi điểm trên sợi dây là như nhau.



b) Phản lực:

Khi một vật đè lên một mặt phẳng, vật sẽ chịu tác dụng lực từ phía dưới mặt phẳng. Lực này vuông góc với mặt phẳng tiếp xúc lực này gọi là phản lực.

Ví dụ hình trên: khi vật đặt trên mặt ngang nó ép lên mặt ngang một lực có độ lớn P (trọng lực), ngược lại mặt sàn cũng tác dụng lên vật một phản lực N.

2.3. Điều kiện cân bằng:

2.3.1. Cân bằng trong chuyển động tịnh tiến:

- Một vật cân bằng khi tổng các véc tơ lực tác dụng lên vật = 0 ()

- Một vật cân bằng khi trên mọi phương: tổng độ lớn các lực kéo vật theo chiều này bằng tổng độ lớn các lực tác dụng lên vật theo chiều ngược lại.

Ví dụ: vật trên mặt phẳng nằm ngang cân bằng vì chịu tác dụng của hai lực cân bằng và : như phát biểu trên ta có: + = 0 è N = P

- Hòn bi được treo trên sợi dây: chịu tác dụng của hai lực cân bằng và :

Ta có: + = 0 è T = P

Momen lực là đại vật lý đặc trưng cho mức độ tác dụng làm cho quay nhanh hay chậm trong chuyển động quay, được đo bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn của nó.

Cánh tay đòn là khoảng cách từ tâm quay đến đường thẳng chứa vectơ lực.

Momen ký hiệu là chữ: M đơn vị đo N.m.

M = F.l

l: cánh tay đòn của lực (m)

Khái niệm: Khi có một lực F tác dụng lên vật làm vật dịch chuyển được một quãng đường S, ta nói lực F thực hiện được một công cơ học. Gọi tắt là công.

Công thức tính công: công có độ lớn được xác định bằng độ lớn của lực F tác dụng lên vật với quãng đường S dịch chuyển của vật.

Công suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công trong một đơn vị thời gian. Được tính bằng công thực hiện chia cho thời gian thực hiện công

Ký hiệu H: (H)

A_ci, A_tp: công có ích và công toàn phần

Bài toán đặt ra là để nâng vật từ dưới mặt đất lên độ cao h có cách nào làm thì lợi nhiều nhất?

Thanh AB, có điểm tựa O (là tâm quay của thanh). Thanh chịu tác dụng của hai lực F₁và F₂ tại hai điểm A và B, có phương thẳng đứng.

Theo điều kiện cân bằng trong chuyển động quay ta có:

Không có lợi về lực, cũng không có lợi về quãng đường.

Theo điều kiện cân bằng vật A:

T₁ = P (1)

Theo tính chất của lực căng dây:

T₁ = T₂ (2)

Theo điều kiện câng trong chuyển động quay bằng của ròng rọc ta có:

F.r = T₂.r P = T₂ (3)

F = P

- Theo điều kiện cân bằng của vật B:

T₁ + T₁ = P (1)

- Ta lại có

T₂ = T₁ = (2)

- Theo điều kiện cân bằng của ròng rọc cố định:

F = T₂ (3)

Từ (1), (2) và (3) ta suy ra:

- Khi sử dụng 1 ròng rọc động thì có lợi hai lần về lực.

* Khi sử dụng ròng rọc động thì có lợi gì về quãng đường hay không?

- Trong hình 1: chiều dài sợi dây được tính bằng công thức:

- Trong hình 2:

- Từ (1) và (2) ta được:

- Mặt khác ta lại có:

- Từ (3) và (4) ta được:

* Từ kết quả trên, ta thấy khi sử dụng 1 ròng rọc động để nâng vật lên cao một đoạn h thì ta phải dịch thì ta phải dịch chuyển một quãng đường s = 2h. Vậy khi sử dụng hệ thống có 1 ròng rọc động thì ta thiệt hại 2 lần về quãng đường.

Khi đó công nâng vật B lên độ cao h được tính bằng công thức:

A = F.S = .h.2n = P.h

Bước 1: Xem vật chịu tác dụng của những lực nào?

Bước 2: Xác định điểm đặt, phương, chiều, độ lớn (nếu có) của từng lực.

Bước 3: Xét điều kiện cân bằng:

+ Trong chuyển động tịnh tiến.

+ Trong chuyển động quay (nếu có).

Bước 4: Lập thêm các phương trình dựa vào đề bài cho, dựa trên các tỉ lên hệ: khối lượng, thể tích, chiều dài,….

Bước 5: Giải hệ phương trình tìm được để tìm các ẩn số.

Bước 1: Tính công có ích

Bước 2: Tính công toàn phần.

Bước 3: Xét các trường hợp:

* Không có ma sát (không yếu tố cản trở): Aci = Atp

* Có ma sát (có yếu tố cản trở):

Áp lực là lực có phương vuông góc bới mặt (mặt mà lực tác dụng lên) bị ép.

Áp lực được ký hiệu là F

3.2. Áp suất:

Áp suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho mức độ tác dụng của áp lực lên một đơn vị diện tích bị ép.

Áp suất được tính bằng công thức:

1N/m² = 1 Pa (Paxcan)

1at (at mốt phe) = 103.000 Pa

F: áp lực (N)

S: diện tích bị ép (m²)

3.3. Áp suất chất lỏng – Bình thông nhau:

3.3.1. Áp suất chất lỏng:

Khi một vật trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của áp suất chất lỏng theo mọi phương.

Độ lớn của áp suất phụ thuộc vào độ cao của cột chất lỏng và loại chất lỏng.

p = d.h

p: áp suất chất lỏng

d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³⁾

h: độ cao của cộ chất lỏng (khoảng cách từ một điểm đang xét đến mặt thoáng chất lỏng) (m)

* Trong chất lỏng các điểm nằm trên một mặt phẳng nằm ngang có áp suất bằng nhau.

Bình gồm có hai ống thông nhau gọi là bình thông nhau như hình bên:

Cho vào bình thông nhau cùng một chất lỏng thì độ cao của chất lỏng ở hai cột luôn bằng nhau.

* Lưu ý: chất lỏng có tính chất đặc biệt, trong một ống chất lỏng áp suất sẽ truyền nguyên vẹn từ vị trí này đến vị trí khác. Đặc điểm nàu được dung để chế tạo các máy thủy lực.

Nếu chúng ta tác dụng lên A một lực F₁, khi đó A ép lên chất lỏng 1 áp suất (1)