Bài giảng Vật lý đại cương A - Chương 2: Động lực học chất điểm

CHƢƠNG 2: ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM 
§1. Các định luật Newton 
1 
§2. Các định lý động lƣợng. Định luật 
bảo toàn động lƣợng. 
§3. Nguyên lý tƣơng đối Gallileo 
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 
Vietnam National University of Agriculture 
Động lực học: Nghiên cứu 
mối quan hệ giữa chuyển 
động với tương tác giữa 
các vật (Có tính đến lực tác 
dụng). 
Isaac Newton 
(1643-1727) 
2 
§1. Các định luật Newton 
Cơ sở của động lực học 
chất điểm là ba định luật 
Newton. 
3 
Phát biểu định luật 1 
“ Một chất điểm cô lập đứng yên thì sẽ tiếp tục đứng yên, 
nếu đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng đều”. 
(v const) Chất điểm cô lập: là chất điểm hoàn toàn 
không chịu tác dụng của các chất điểm khác và ngược 
lại. 
1. Định luật 1 – Định luật quán tính 
§1. Các định luật Newton 
Nhận xét 
4 
Hệ quy chiếu quán tính: Hệ quy chiếu trong đó các 
định luật của Newton được nghiệm đúng (hệ quy chiếu 
mà trong đó chuyển động của vật tự do là chuyển động 
thẳng đều). 
Tính quán tính = “tính ì” 
→ Định luật 1 gọi là định luật quán tính. 
Vận tốc của chất điểm không thay đổi → trạng thái 
chuyển động được bảo toàn. Mà quán tính đặc trưng cho 
tính bảo toàn trạng thái chuyển động. 
§1. Các định luật Newton 
2. Định luật 2 
5 
Khối lƣợng: Đặc trưng cho mức quán tính của chất điểm 
(vật). 
Lực là đại lƣợng véctơ có: 
 + Phương, chiều là phương, chiều tác dụng lực 
 + Gốc là điểm đặt của lực 
 + Độ lớn là cường độ của lực 
Khái niệm lực: Đại lượng vật lý đặc trưng cho tương tác 
giữa các vật → làm cho vật bị biến dạng hoặc làm cho vật 
thay đổi trạng thái chuyển động. 
§1. Các định luật Newton 
6 
Khối lƣợng 
§1. Các định luật Newton 
• Là thước đo về số lượng vật chất chứa trong vật thể. 
• Là một đại lượng vật lý đặc trưng cho mức quán tính 
của vật đó. Vật có khối lượng lớn có sức ì lớn hơn và 
cần lực lớn hơn để làm thay đổi chuyển động của nó 
và ngược lại. 
• Đặc trưng cho mức độ vật đó hấp dẫn các vật thể 
khác, theo định luật vạn vật hấp dẫn Newton. Vật có 
khối lượng lớn có tạo ra xung quanh trường hấp dẫn 
lớn. 
Phát biểu định luật 2 
(1) 
F
a k
m
7 
Đơn vị đo: a → m/s2; m→ kg; F → Newton (N). 
Newton là lực gây ra cho chất điểm có khối lượng 1 kg 
gia tốc là 1m/s2. 
(2)a 
F
a F m
m
Trong hệ SI: k = 1 nên: 
“ Trong một hệ quy chiếu quán tính, véctơ gia tốc mà một 
chất điểm chuyển động thu được tỷ lệ thuận với lực tác 
dụng và tỷ lệ nghịch với khối lượng của nó”. 
§1. Các định luật Newton 
Nhận xét 
1 2
1
(3)
  
n
n i
i
F F F F F ma
8 
+ Trường hợp tổng quát: Nếu chất điểm chịu tác dụng của 
nhiều lực khi đó F là tổng hợp của tất cả các lực tác dụng 
lên chất điểm 
→ Trạng thái chuyển động càng ít thay đổi → Quán tính 
càng lớn và ngược lại. 
+ Dưới tác dụng của cùng một lực, chất điểm nào có khối 
lượng càng lớn thì gia tốc thu được càng nhỏ 
§1. Các định luật Newton 
9 
§1. Các định luật Newton 
3. Lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến 
 Đối với một vật chuyển động trên một quỹ đạo 
cong, gia tốc của vật có thể phân tích thành hai 
thành phần: Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến. 
 Một cách tương tự, lực tác dụng lên vật cũng có thể 
phân tích thành hai thành phần: lực tiếp tuyến và lực 
pháp tuyến. 
10 
§1. Các định luật Newton 
Lực tiếp tuyến 
 Phương và chiều trùng với phương và chiều của 
véctơ gia tốc tiếp tuyến. 
 Độ lớn: 
 Ý nghĩa: “Lực tiếp tuyến chính là nguyên nhân 
làm thay đổi độ lớn của vận tốc của vật nhưng 
không làm thay đổi phương của vận tốc”. 
11 
§1. Các định luật Newton 
Lực pháp tuyến 
 Phương vuông góc với phương của véc tơ vận 
tốc, có chiều hướng về mặt lõm của quỹ đạo. 
 Độ lớn: 
 Ý nghĩa: “Lực pháp tuyến đóng vài trò lực 
hướng tâm và là nguyên nhân làm thay đổi 
phương chuyển động của vật”. 
4. Định luật 3 
1 221F 12F
1 221F 12F
12 
12 21 12 21 (4)0 F F F FBiểu thức: 
12F
21F
“ Khi chất điểm một tác dụng lên chất điểm hai một lực 
thì ngược lại chất điểm hai sẽ tác dụng lên chất điểm một 
một lực cùng phương, ngược chiều và có cùng độ lớn” 
Nội dung 
§1. Các định luật Newton 
Nhận xét 
13 
+ Hai lực này không triệt tiêu lẫn nhau vì chúng được đặt 
vào hai chất điểm khác nhau. 
12F 21F+ và là cặp lực và phản lực. 
Lực và phản lực luôn xuất hiện hoặc mất đi đồng thời. 
Đây là cặp lực trực đối 
§1. Các định luật Newton 
14 
§2. Động lƣợng 
+ Động lượng là đại lượng 
đặc trưng cho khả năng 
truyền chuyển động của 
chất điểm. 
Ý nghĩa 
(1) P mvBiểu thức: 
Khái niệm: Là đại lượng được xác định bằng tích số 
giữa khối lượng và vận