Tóm tắt lý thuyết vật lí lớp 12

Toạ độ góc Là toạ độ xác định vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định bởi góc ϕ (rad) hợp giữa mặt phẳng động gắn với vật và mặt phẳng cố định chọn làm mốc (hai
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt lý thuyết vật lí lớp 12 CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN1. Toạ độ gócLà toạ độ xác định vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định bởi góc ϕ (rad) hợp giữa mặt phẳngđộng gắn với vật và mặt phẳng cố định chọn làm mốc (hai mặt phẳng này đều chứa trục quay)Lưu ý: Ta chỉ xét vật quay theo một chiều và chọn chiều dương là chiều quay của vật ⇒ ϕ ≥ 02. Tốc độ gócLà đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động quay của một vật rắn quanh mộttrục ∆ϕ* Tốc độ góc trung bình: ωtb = ( rad / s ) ∆t dϕ* Tốc độ góc tức thời: ω = = ϕ (t ) dtLưu ý: Liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài v = ω r3. Gia tốc gócLà đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của tốc độ góc ∆ω* Gia tốc góc trung bình: γ tb = (rad / s 2 ) ∆t d ω d 2ω* Gia tốc góc tức thời: γ = = 2 = ω (t ) = ϕ (t ) dt dtLưu ý: + Vật rắn quay đều thì ω = const ⇒ γ = 0 + Vật rắn quay nhanh dần đều γ > 0 + Vật rắn quay chậm dần đều γ < 04. Phương trình động học của chuyển động quay* Vật rắn quay đều (γ = 0) ϕ = ϕ0 + ω t* Vật rắn quay biến đổi đều (γ ≠ 0) ω = ω0 + γt 1 ϕ = ϕ0 + ωt + γ t 2 2 ω − ω0 = 2γ (ϕ − ϕ0 ) 2 25. Gia tốc của chuyển động quay uur* Gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm) an r uu r r Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc dài v ( an ⊥ v ) v2 an = = ω 2 r r ur* Gia tốc tiếp tuyến at r ur r Đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn của v ( at và v cùng phương) dv at = = v (t ) = rω (t ) = rγ dt r uu ur r* Gia tốc toàn phần a = an + at a = an + at2 2 r uur at γ Góc α hợp giữa a và an : tan α = = 2 an ω r uu rLưu ý: Vật rắn quay đều thì at = 0 ⇒ a = an 36. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định M M = I γ hay γ = I Trong đó: + M = Fd (Nm)là mômen lực đối với trục quay (d là tay đòn của lực) + I = ∑ mi ri (kgm2)là mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay 2 i Mômen quán tính I của một số vật rắn đồng chất khối lượng m có trục quay là trục đốixứng 1 - Vật rắn là thanh có chiều dài l, tiết diện nhỏ: I = ml 2 12 - Vật rắn là vành tròn hoặc trụ rỗng bán kính R: I = mR2 1 - Vật rắn là đĩa tròn mỏng hoặc hình trụ đặc bán kính R: I = mR 2 2 2 - Vật rắn là khối cầu đặc bán kính R: I = mR 2 57. Mômen động lượng Là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của vật rắn quanh một trục L = Iω (kgm2/s) r Lưu ý: Với chất điểm thì mômen động lượng L = mr2ω = mvr (r là k/c từ v đến trục quay)8. Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định dL M= dt9. Định luật bảo toàn mômen động lượng Trường hợp M = 0 thì L = const Nếu I = const ⇒ γ = 0 vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục Nếu I thay đổi thì I1ω 1 = I2ω 210. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định 1 Wđ = I ω 2 ( J ) 211. Sự tương tự giữa các đại lượng góc và đại lượng dài trong chuyển động quay và chuyển độngthẳng Chuyển động quay Chuyển động thẳng (trục quay cố định, chiều quay không đổi) (chiều chuyển động không đổi)Toạ độ góc ϕ (rad) Toạ độ x (m)Tốc độ góc ω (rad/s) Tốc độ v (m/s)Gia tốc góc γ (Rad/s2) Gia tốc a (m/s2)Mômen lực M (Nm) Lực F (N)Mômen quán tính I (Kgm2) Khối lượng m (kg)Mômen động lượng L = Iω (kgm2/s) Động lượng P = mv (kgm/s) 1 2 1 2Động năng quay Wđ = I ω Động năng Wđ = mv 2 (J) 2 (J)Chuyển động quay đều: Chuyển động thẳng đều:ω = const; γ = 0; ϕ = ϕ 0 + ω t v = cónt; a = 0; x = x0 + atChuyển động quay biến đổi đều: Chuyển động thẳng biến đổi đều: γ = co ...