Lý thuyết tổng hợp chương Động lực học chất điểm môn Vật Lý 10 năm 2020

LÝ THUYẾT TỔNG HỢP CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

 

1. Lực. Cân bằng lực

- Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

- Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.

- Đường thẳng mang vectơ lực gọi là giá của lực.

Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

2. Tổng hợp lực

a) Định nghĩa

Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy.

Lực thay thế này gọi là hợp lực.

b) Quy tắc hình bình hành

Nếu hai lực đồng quy làm thành cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.

    Chú ý:

- Nếu hai lực cùng phương, cùng chiều thì lực tổng hợp F = F₁ + F₂ và có chiều cùng chiều với hai lực.

- Nếu hai lực cùng phương, ngược chiều thì lực tổng hợp F = |F₁ - F₂| và có chiều cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn.

- Nếu hai lực không cùng phương thì lực tổng hợp F² = F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂.cosα và có chiều theo quy tắc hình bình hành.

- Điều kiện cân bằng của chất điểm: Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0:

\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} = \overrightarrow 0 \)

1. Định luật I Niu – Tơn

a) Định luật I Niu – Tơn

Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

b) Quán tính

Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

2. Định luật II Niu – Tơn

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

\(\overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow F }}{m}\,\,\,hay\,\,\,\overrightarrow F = m\overrightarrow a \)

Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng \(\vec F_1\) , \(\vec F_2\) ,...,  \(\vec F_n\) thì  là hợp lực của các lực đó: 

\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} \)

3. Định luật III Niu – Tơn

a) Sự tương tác giữa các vật

Khi một vật tác dụng lên vật khác một lực thì vật đó cũng bị vật kia tác dụng ngược trở lại một lực. Ta nói giữa hai vật có sự tương tác.

...

------( Nội dung tiếp theo của mục II, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

1. Lực hấp dẫn

- Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.

- Lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật.

    Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng giữ cho Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất

    Lực hấp dẫn giữa Mặt Trời và các hành tinh giữ cho các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời

2. Định luật vạn vật hấp dẫn

a) Định luật

    Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

b) Hệ thức

\({F_{hd}} = G\frac{{{m_1}{m_2}}}{{{r^2}}}\)

Trong đó: m₁ và m₂ là khối lượng của hai chất điểm (kg)

        r là khoảng cách giữa hai chất điểm (m)

        F_hd là độ lớn lực hấp dẫn (N)

        G là hằng số hấp dẫn có giá trị là 6,67.10^-11 N.m²/kg²

...

------( Nội dung tiếp theo của mục III, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

1. Hướng và điểm đặt lực đàn hồi của lò xo

- Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng.

+ Khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng vào trong.

+ Khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng ra ngoài.

- Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng.

2. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

a) Giới hạn đàn hồi của lò xo

Mỗi lò xo hay mỗi vật đàn hồi có một giới hạn đàn hồi nhất định. Nếu trọng lượng của tải vượt quá giới hạn đàn hồi thì lò xo sẽ không co được về chiều dài ban đầu nữa.

b) Định luật Húc

Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

    F_đh = k.Δl

    Trong đó: Fđh là độ lớn của lực đàn hồi (N)

        k là độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo (N/m)

        Δl là độ biến dạng của lò xo (m)

    Khi lò xo bị dãn: Δl = l - l₀

    Khi lò xo bị nén: Δl = l₀ - l

c) Chú ý

- Đối với dây cao su hay dây thép, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn. Vì thế, lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng.

- Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.

1. Lực ma sát trượt

- Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi vật chuyển động trượt trên một bề mặt.

- Lực ma sát trượt có hướng ngược hướng với vận tốc, cản trở chuyển động của vật.

- Đặc điểm của độ lớn của ma sát trượt

+ Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.

+ Tỉ lệ với độ lớn của áp lực.

+ Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.

- Hệ số ma sát trượt

Hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực được gọi là hệ số ma sát trượt. Kí hiệu là μ_t 

μ_t = F_mst / N

Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.

- Công thức của lực ma sát trượt

F_mst = μ_t.N

- Vai trò của lực ma sát trượt

+ Có lợi: Có lợi: Mài nhẵn các bề mặt cứng như kim loại hoặc gỗ bằng đá mài, làm dây đàn dao động và phát ra âm thanh…

+ Có hại: Ma sát trượt cản trở chuyển động, làm mòn các chi tiết máy.

...

------( Nội dung tiếp theo của mục V, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

- Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.

- Công thức:

\({F_{ht}} = m.{a_{ht}} = \frac{{m{v^2}}}{r} = m{\omega ^2}r\)

Trong đó: F_ht là lực hướng tâm (N)

        m là khối lượng của vật (kg)

        a_ht là gia tốc hướng tâm (m/s²)

        v là tốc độ dài của vật chuyển động tròn đều (m/s)

        r là bán kính quỹ đạo tròn (m)

        ω là tốc độ góc của vật chuyển động tròn đều (rad/s)

- Chuyển động li tâm là chuyển động lệch ra khỏi quỹ đạo tròn theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo của vật.

1. Khảo sát chuyển động ném ngang

Chọn trục Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng hướng xuống, gốc O ở vị trí ném, gốc thời gian là lúc ném.

Phân tích chuyển động thành hai thành phần:

Chuyển động theo phương ngang Ox gọi là chuyển động thẳng đều.

Chuyển động theo phương thẳng đứng Oy gọi là chuyển động rơi tự do.

- Vận tốc – Gia tốc

...

------( Để xem đầy đủ nội dung của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Lý thuyết tổng hợp chương Động lực học chất điểm môn Vật Lý 10 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tập tốt !