Tiểu luận chuyên đề vật lý “ Các định luật Newton - Lực ma sát

Tham khảo luận văn - đề án tiểu luận chuyên đề vật lý “ các định luật newton - lực ma sát ", luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận chuyên đề vật lý “ Các định luật Newton - Lực ma sát " TIỂU LUẬN ĐỀ TÀIChuyên đề vật lý “ Các định luật Newton - Lực ma sát Tiểu luậ n chuyên đề vậ t lý “ Các định luật Newton - Lực ma sát “ Phần I : Cơ sở lý thuyết Ba định luật Newton và định luật vạn vật hấp dẫn là cơ sở của cơ học cổ điển. Về th ựcchất các định luật newton là những tiên đề, là những khẳng định tổng quát nhất, khôngthể chứng minh được, không thể suy ra được từ những khẳng định khác. Khi thừa nhậnnhững tiên đề này, người ta đã xây dựng được cơ học cổ điển với những định luật ápdụng đúng được trong thực tiễn, không những trên Trái đất mà còn cả trong miềm vũ trụlân cận Trái đất nữa. I. Định luật Newton thứ nhất (định luật quán tính): 1. Khái niệm chuyển động quán tính : - Nhà triết học cổ đại Aristotle (384 – 322 TCN) quan niệm : muốn cho một vật duy trìđược vận tốc không đổi thì phải có vật khác tác dụng lên nó. Từ thời cổ đại, người tatưởng rằng lực tác dụng làm vật chuyển động và khi lực ngừng tác dụng thì vật đứng lại. - Galile (người Italia) nghi ngờ quan niệm trên và đã làm thí nghiệm để kiểm tra : + Ông dùng hai máng nghiêng rất trơn và nh ẵn, bố trí như hình vẽ 1a rồi thả một hònbi cho lăn xuống trên máng nghiên g 1, ông nhận thấy hòn bi lăn ngược lên máng nghiêng2 đến độ cao gần bằng độ cao ban đầu. + Khi giảm bớt góc nghiêng α của máng 2, ông thấy hòn bi lăn trên máng 2 được mộtđoạn dài hơn (hình 1b). +Ông suy đoán nếu máng 2 rất nhẵn và nằm ngang (α = 0) thì hòn bi sẽ lăn với vận tốckhông đổi mãi mãi ( hình 2). 2 1 1 2 α α Hình 1b Hình 1a 1  v Hình 2 -1-Tiểu luậ n chuyên đề vậ t lý “ Các định luật Newton - Lực ma sát “ Thí nghiệm này cho thấy : Nếu ta có thể loại trừ được các tác dụng cơ học lên một vật thì vật sẽ chuyển động thẳng đều với vận tốc v vốn có của nó. 2. Định luật I Ne wton : a. Phát biểu : - Cách 1 : Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lựccó hợp lực bằng không thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳngđều. - Cách 2 : Nếu hợp lực tác dụng lên một vật bằng không thì có thể tìm được các hệquy chiếu trong đó vật này không có gia tốc. b.Ý nghĩa của định luật I Newton : - Đứng yên và chuyển động thẳng đều cũng là một trạng thái cơ học như nhau. Trạngthái chuyển động với vận tốc không đổi, đứng yên là chuyển động với vận tốc không đổibằng không - Định luật nêu lên một tính chất quan trọng của mọi vật : mỗi vật đều có xu hướngbảo toàn vận tốc của mình. Tính chất đó gọi là quán tính : Quán tính là tính chất của các vật giữ nguyên không đổi trạng thái chuyển động củamình khi không có lực ngoài tác dụng lên chúng hoặc khi các lực ngoài tác dụng lênchúng cân bằng lẫn nhau.  Với ý nghĩa này đ ịnh luật I Newton gọi là định luật quán tính và chuyển độngthẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính. Đại lượng đo mức quán tính của vật làkhối lượng quán tính, đo bằng kg. - Lực không phải là nguyên nhân gây ra chuy ển động hay duy trì chuyển động mà chỉ là nguyên nhân gây ra sự thay đổi vận tốc v . - Nhờ sự đúng đắn của định luật I Newton người ta mới phát hiện ra lực ma sát tácdụng lên một vật chuyển động. 3. Hệ quy chiếu quán tính : - Hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu mà trong đó vật cô lập không có gia tốc haylà hệ quy chiếu trong đó định luật thứ nhất của Newton được nghiệm đúng. Cụ thể hơn : hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu trong đó một vật không chịu tácdụng của ngoại lực sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều - Các ví dụ về lực quán tính + Hệ quy chiếu được Newton chọn để nghiệm lại định luật quán tính là hệ quy chiếulấy gốc là tâm Mặt trời, có 3 trục tọa độ đi qua 3 ngôi sao bất động trên bầu trời. Hệ quy -2-Tiểu luậ n chuyên đề vậ t lý “ Các định luật Newton - Lực ma sát “chiếu này được gọi là hệ quy chiếu Copecnic, thường sử dụng khi nghiên cứu chuyểnđộng các vì sao trong thiên văn học, vũ trụ học. +Hệ quy chiếu gắn với tâm Trái đất thường dùng ngiên cứu chuyển động các vệ tinh, cáccon tàu vũ trụ. +Để nghiên cứu chuyển động của các vật trên mặt đất người ta dùng hệ quy chiếu gắnvới một điểm cố định tr ...