Đang chuẩn bị nút TẢI XUỐNG, xin hãy chờ
Tải xuống
Chương 3: Động lực học vật rắn quay sẽ giới thiệu tới các bạn các nội dung chính được trình bày: Phương trình cơ bản của vật rắn quay; mô men động lượng của một hệ chất điểm; định luật bảo toàn mô men động lượng. Bên cạnh phần lý thuyết còn có phần bài tập thực hành. Hy vọng tài liệu là nguồn thông tin hữu ích cho quá trình học tập và nghiên cứu của các bạn. | Chương 3 ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN QUAY 3.1 Phương trình cơ bản của vật rắn quay 3.1.1 Mô men lực a. Tác dụng của lực trong chuyển động quay Lực F tác dụng lên vật rắn tại điểm M làm cho vật rắn quay xung quanh trục A. hình 3-1 . Hình 3-1 Ta phân tích F ra các thành phần như hình vẽ F F1 F2 F2 Fn Ft trong đó F2 không gây ra chuyển động quay. Fn không gây ra chuyển động quay. Ft gây ra chuyển động quay. Vậy Trong chuyển động quay của vật rắn xung quanh 1 trục chỉ những thành phần lực tiếp tuyến với quỹ đạo của điểm đặt mới có tác dụng thực sự. b. Mô men của lực đối với trục quay Định nghĩa Mô men của lực Ft đối với trục quay A là một véc tơ M xác định bởi M r.Ft 3-1 M có phương trùng với trục quay A có chiều thuận đối với chiều quay từ r sang Ft có trị số M r.Ft 3-2 Nhận xét M _ -1 I I r-1 r-h t r-h1 r-h 31 - M 0 khi Ft 0 hay Ft A. - M là mô men của Ft đối với điểm O. 3.1.2 Thiết lập phương trình cơ bản của chuyển động quay Mi là chất điểm thứ i bất kỳ của vật rắn nằm cách trục quay A một khoảng ri với om ĨT có khối lượng là mị và chịu tác dụng của Fti gọi ã ti là gia tốc tiếp tuyến của Mi hình 3-2 ta có miã ti Fti Nhân hữu hướng 2 vế của biểu thức trên với ĩ ị miri.ati ri.Fti Mi 3-3 ti Hình 3-2 Ta có 1 I 1 11 2.ÍX ri.ati Fi. p . i Jl p ơi.ĩi - iơi.p ri p Vậy 3-3 thành miri2p M i 3-4 Cộng các phương trình 3-4 vế với vế theo i ta được Ị m.r 2 p M 3-5 i i M i M là tổng mô men các ngoại lực tác dụng lên vật rắn đối với trục A. i m iri2 I gọi là mô men quán tính của vật rắn đối với trục A. i Vậy I p M 3-6 3-6 là phương trình cơ bản của chuyển động quay của vật rắn xung quanh một trục. Từ 3-6 suy ra - M p M 3-7 32 Kết luận Gia tốc trong chuyển động quay của vật rắn xung quanh một trục tỉ lệ với tổng hợp mô men các ngoại lực và tỉ lệ nghịch với mô men quán tính của vật rắn đối với trục. 3.1.3 Tính mô men quán tính Theo kết quả trên ta có công thức tính mô men quán tính I É m r2 i Nếu khối lượng của vật rắn phân bố một cách liên tục thì ta áp dụng công thức I I r2dm 3-8 tích .
