HỔ TRỢ TRỰC TUYẾN

ẢNH VẬT LÝ

THỜI GIAN

TÀI NGUYÊN BLOG VẬT LÝ

Tin tức giáo dục

MÁY TÍNH BỎ TÚI

cấu trúc website

Thống kê

  • truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Thành viên trực tuyến

    0 khách và 0 thành viên

    Sắp xếp dữ liệu

    Chức năng chính 1

    Chào mừng quý vị đến với Blog vật Lý.

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.
    Gốc > PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ > LỚP 12 >

    Giới hạn ứng dụng của các định luật Vật Lý


     Đặt vấn đề:  Khi giải quyết các bài toán phần cơ học, chúng ta đã biết có nhiều phương pháp khác nhau như : Phương pháp động lực học, phương pháp bảo toàn, sử dụng các định lý như : Định lý biến thiên động lượng, định lý biến thiên mômen động lượng, định luật bảo toàn cơ năng ... Tuy nhiên chắc hẳn không tránh khỏi lúng túng  khi lựa chọn phương pháp giả tối ưu cho 1 bài toán  cụ thể . Liệu có thể  sử dụng tất cả các phương pháp trên cho 1 bài toán đã đặt ra hay mỗi phương pháp chỉ có thể ứng dụng trong một phạm vi nào đó ...?
    Quả là có rất nhiều phương pháp để giải quyết  bài toán cơ học, theo tôi chúng đều hữu ích cả đấy, chỉ là vì khi chúng ta học đến một định lý nào đó thì chỉ được giới thiệu cách giải bài toán trong phạm vi bài toán đó mà thôi 

    Tôi xin dẫn ra 1 ví dụ đơn giản và cách dùng các định lý đó để giải quyết :

    Bài toán : Một hình trụ rông khối lượng m, bán kính R. Người ta quấn 1 sợi dây (Không co giãn, khối lượng và kích thước không đáng kể).Đầu tự do của dây gắn trên một giá đỡ  cố định như hình vẽ. Để hình trụ rơi dưới tác dụng của trọng lực, Tìm gia tốc và sức căng của dây treo

     

    Cách 1:  Phương pháp động lực học

    * Chọn chiều dương cho mô men là chiều kim đồng hồ (đi vào trong mặt phẳng tờ giấy)

    * chiều dương của chuyển động tịnh tiến là chiều chuyển động của hình trụ

    * Các phương trình chuyển động của vật

     

     Trong đó :

    + I là mô men quán tính của hình trụ

    là gia tốc của chuyển  động tịnh tiến của hình trụ (là gia tốc của điểm A)

    là gia tốc góc của chuyển động quay

     

    * Chiếu các  các phương trình trên lên các trục tọa độ ta có

     

     Mặt khác : 

    Trong đó  là trục đi qua A và vuông góc với mặt phẳng tờ giấy

     Giải hệ :

     Ta được     và 

    Cách 2  Dùng định lý biến thiên động lượng của hệ

    * Phát biểu" Độ biến thiên động lượng trong 1 khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của các  ngoại lực tác dụng lên cơ hệ trong khoảng thời gian đó  "

    * Biểu thức : 

    Áp dụng :

    * Động lượng ban đầu của hệ  

    * Giả sử tại thời điểm t trụ đạt vận tốc  thiđộng lương của hệ là

    Vậy ta có : 

    Đến đây la thấy thực chất là phương trình của định luật II Niuton, ta sẽ giả tiếp giống như cách trên

     

    Cách 3  Áp dụng định lý biến thiên động năng

    * Phát biểu : " Độ biến thiên động năng của cơ hệ bằng tổng công của các nội + ngoại  lực tác dụng lên dịch chuyển của cơ hệ"

    * Biểu thức:

    * Áp dụng:

    + ĐỘng năng của hệ lúc đầu bằng 0

    + Giả sử tại thời điểm t vận tốc tịnh tiến của hình trụ là , của chuyển động quay là 

    Ta có :Động năng sau là

       Với

    + Tính công của các ngoại lực

    -  Lực căng không sinh công

    - Trọng lực sinh công. Giả sử tại thời điểm t trụ rơi được quãng đường h thì công của trọng lực là A=Ph

     

    Vậy   =Ph

    Từ đó tính được lực căng T

    Cách 4  Áp  đụng  định  lý  biến  thiên  mô men động  lượng

    * Phát biểu :"Đạo hàm mô men động lượng của cơ hệ với tâm O bất kỳ bằng tổng mô men của các ngoại lực tác dụng lên cơ hệ"

    * Biểu thức :

             (*)

    Thực chất vật chuyển động quay quanh A hoặc B dưới tác dụng của 2 ngoại lực

    - Giả sử quay quanh trục Az (Đi qua A và vuông góc với mặt phẳng tờ giấy) Mômen quán tính với trục Az là 

    Chiếu (*) lên trục Az ta có

        (1)

    - Giả sử vật quay quanh Bn là trục quay đi qua đi qua B và vuông góc với mặt phẳng tờ giấy. Ta có

     

    Chiếu (*) lên trục Bn ta có

       (2)

    Giải (1) và (2)  ta được     và 

    Nhận xét

     Ở trên tôi đã trình bày cách vận dụng từng định lý  cho bài toán, và như các bạn thấy chúng  đều rất hữu ích đấy chứ. Chúng ta hãy mạnh dạn vận dụng tường định lý xem sao, rất nhiều điều lý thú đang chờ các bạn.

    Lê Nhất Trưởng Tuấn
    Nhắn tin cho tác giả
    Nguyễn Ngọc Tuấn @ 20:15 25/09/2009
    Số lượt xem: 3085
    Số lượt thích: 0 người
     
    Gửi ý kiến