Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TR ỜNG ĐẠI HỌC S PHẠM -------W X------- ThS. Tr ng Thành Giáo trình V T LÝ 1 (Dùng cho sinh viên Cao đ ng k thu t) TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành Mở đầu Việc đào tạo đại học, cao đẳng theo chế độ Tín chỉ nhằm kích thích tính độc lập, sáng tạo và tự học của sinh viên, nâng cao trình độ của người học trong thời kỳ hội nhập. Tuy nhiên để thực hiện được mục đích trên người dạy và người học phải có đủ các trang bị cần thiết mà trước hết là giáo trình, tài liệu tham khảo. Để góp thêm một giáo trình sát với chương trình của trường Cao đẳng Công nghệ, Đại Học Đà Nẵng chúng tôi quyết định viết giáo trình này. Giáo trình "Vật Lý 1" dùng cho các lớp cao đẳng kỹ thuật và cao đẳng công nghệ thông tin gồm các kiến thức cơ bản về Vật Lý đại cương nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cần thiết có liên quan đến ngành học của mình. Nội dung gồm có 9 chương được phân bố đều từ Cơ học đến vật dẫn. Giáo trình được viết trên cơ sở chương trình "Vật Lý 1” của trường Cao Đẳng Công nghệ, Đại Học Đà Nẵng. Trong quá trình viết giáo trình này chúng tôi được Đại học Đà Nẵng, trường Đại học Sư phạm tạo điều kiện thuận lợi, trường Cao đẳng Công nghệ khuyến khích, sự góp ý bổ ích của các cán bộ giảng dạy trong khoa Vật Lý. Xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó. Tuy đã có cố gắng và đã có nhiều chỉnh lý bổ sung nhưng vẫn không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự góp ý phê bình của bạn đọc.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành Chương I. Đ NG H C VÀ CÁC ĐẠI L ỢNG ĐẶC TR NG C A Đ NG H C 1. C h c Cơ học là một phần của Vật Lý học nghiên cứu trạng thái của vật thể (chuyển động, đứng yên, biến dạng . Chuy n đ ng Chuyển động là sự thay đổi vị trí trong không gian theo thời gian của vật thể này so với vật thể khác. Khi chúng ta nói một chiếc máy bay đang bay trên bầu tr i thì có nghĩa là chúng ta đã t m quy ớc bầu tr i đứng yên và chiếc máy bay đang chuyển động đối với bầu tr i. Nh v y khái ni m chuyển động là một khái ni m có tính t ng đối, thể hi n chổ: - Một v t chuyển động là phải chuyển động so với v t nào, chứ không có khái ni m chuyển động chung chung. - V t này đ ợc quy ớc là đứng yên thì v t kia chuyển động và ng ợc l i. Đ ng h c Động học là phần cơ học nghiên cứu chuyển động mà chưa xét đến nguyên nhân đã gây ra chuyển động đó. Các đ i l ợng đặc tr ng cho động h c là: - Quảng đ ng (s). Động h c chất điểm là phần động h c nghiên cứu chất điểm. Ch t đi m Đối với những v t mà quảng đ ng mà nó chuyển động lớn h n rất nhiều so với kích th ớc của nó thì có thể bỏ qua kích th ớc của nó trong quá trình nghiên cứu, hay nói là xem nó nh là một chất điểm. Nh v y khái ni m chất điểm là một khái ni m có tính t ng đối. Trong tr ng hợp này thì v t là chất điểm, nh ng tr ng hợp khác thì không, và th m chí có thể là rất lớn. Có thể lấy ví dụ: đối với mỗi chúng ta thì Trái Đất vô cùng lớn, nh ng đối với Mặt Tr i hay Vũ trụ thì Trái Đất l i vô cùng nhỏ bé (Mặt Tr i lớn h n Trái Đất h n một tri u lần). Trong thực tế ta không thể ngay l p tức từ đầu nghiên cứu một v t có kích th ớc nhất đ nh mà phải nghiên cứu một chất điểm đ n lẻ và tìm ra một h 3 TopTaiLieu.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành thống lý thuyết hoàn chỉnh cho nó. Và nh v y một v t thể chính là một t p hợp điểm nào đó (chẳng h n nh v t rắn). Cũng nh tr ớc khi nghiên cứu dao động tắt dần ta phải xét dao động điều hoà; tr ớc khi nghiên cứu chất lỏng thực ta phải xét chất lỏng lý t ng tr ớc. H quy chi u Khi chúng ta nói: một chiếc xe đang chuyển động trên đ ng thì thực tế chúng ta đã ngầm quy ớc với nhau rằng chiếc xe đó chuyển động so với đ ng hay cây cối, nhà cửa bên đ ng. Nên nói đầy đủ h n phải là: chiếc xe đang chuyển động so với con đ ng. Nh v y không thể nói một chuyển động mà không chỉ ra đ ợc một v t mà đối với nó thì v t này chuyển động. Vật được coi là đứng yên để xét chuyển động của vật khác được gọi là vật làm “mốc” hay “hệ quy chiếu”. Để thu n lợi cho vi c nghiên cứu chuyển động ng i ta gắn vào h quy chiếu một h to độ, chẳng h n h to độ Descartes O,x,y,z (Renè Descartes 1596 - 1650 ng i Pháp) . PH NG TRÌNH CHUY N Đ NG C A CH T ĐI M Xét một chất điểm chuyển động theo đ ng cong bất kỳ AB trong h quy chiếu O,x,y,z (Hình I-1). Giả sử rằng t i th i điểm t v trí của chất điểm là M trên đ ng cong z z AB, M là một điểm nên hoàn toàn đ ợc xác đ nh b i ba to độ x, y và z (ta hay M nói là ba to độ của điểm M). Nh ng vì chất điểm chuyển động nên x,y,z thay k B k y đổi theo th i gian. Nghĩa là ba to độ là A j hàm của th i gian: x i y x = x(t) y = y(t) (I-1). Vi c xác đ nh chuyển động của chất điểm bằng h ph ng trình (I-1) g i là ph ng pháp t a độ và ph ng trình đó g i là ph ng trình chuyển động d ng t a độ Descartes. Điểm M cũng hoàn toàn đ ợc xác đ nh nếu biết vector r và các cosin chỉ ph ng của nó, vì r = x i + y j + z k . Nh ng do M chuyển động nên r thay đổi cả ph ng, chiều và độ lớn theo th i gian: r = r (t) (I-2).Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành Đây là ph ng trình chuyển động d ng vector trong đó r đ ợc g i là bán kính vector hay vector đ nh v . Chúng ta cũng không quên rằng để xác đ nh vector này còn cần ba cosin chỉ ph ng nữa. Ta cũng có thể biểu di n chuyển động bằng một cách khác là: ch n trên quỹ đ o một gốc t a đô, chẳng h n A và nh v y đo n đ ng mà chất điểm đi đ ợc, đ ợc xác đ nh so với A bằng cung s, và cũng nh trên s là một hàm của th i gian: s = s(t). Ph ng trình này là ph ng trình chuyển động d ng quỹ đ o. Ph ng pháp này gặp khó khăn chỗ là phải biết tr ớc d ng quỹ đ o của chuyển động. s đ ợc g i là hoành độ cong. QU ĐẠO VÀ PH NG TRÌNH QU ĐẠO Quỹ đạo của một chất điểm là quỹ tích của tất cả những điểm trong không gian mà chất điểm đã đi qua trong suốt quá trình chuyển độngcủa nó. Nh v y quỹ đ o của một chất điểm thực tế chính là đ ng đi của nó trong không gian. Phương trình quỹ đạo của một chất là phương trình biểu diễn mối liên hệ giữa các toạ độ chuyển động của chất điểm trong không gian. Nghĩa là ph ng trình quỹ đ o có d ng: f ( x, y, z ) = 0 . Và nếu biết ph ng trình quỹ đ o thì biết đ ợc d ng quỹ đ o của chất điểm đó. Ví d Một chuyển động có ph ng trình: ⎧ x = A sin( ω t + ϕ ) ⎨ ⎩ y = B cos( ω t + ϕ ) Hãy tìm ph ng trình quỹ đ o và từ đó suy ra d ng quỹ đ o của chuyển động trên. Để tìm ph ng trình quỹ đ o ta khử t trong hai ph ng trình trên bằng ⎧ x 2 ⎪⎪ ( A ) = sin (ω t + ϕ ) 2 cách sau: ⎨ ⎪ ( y ) 2 = cos 2 (ω t + ϕ ) ⎪⎩ B Cộng từng vế hai ph ng trình ta có: + = 1, x2 y2 A2 B 2 chuyển động này có quỹ đ o d ng ellipse một bán trục A và một bán trục B.Com | Chia Sẻ Tài Liệu Miễn Phí Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành 1. V N T C VÀ GIA T C C A CHUY N Đ NG 1. Khái ni m và đ nh nghĩa Để chứng tỏ sự cần thiết của vi c đ a ra khái ni m v n tốc ta lấy ví dụ sau đây: hai xe cùng xuất phát từ một n i, cùng một lúc và cùng đến đích vào một th i điểm. Nh ng chúng ta không thể nói đ ợc xe nào đã chuyển động nhanh hay ch m h n xe nào nếu không biết đ ợc xe nào đã tiêu tốn ít hay nhiều th i gian h n cho chuyển động. Nh v y để so sánh các chuyển động với nhau thì phải so sánh quãng đ ng mà chúng đi đ ợc trong cùng một th i gian, hay tốt nhất là cùng một đ n v th i gian, qũang đ ng đó g i là v n tốc. Nh v y có thể đ nh nghĩa v n tốc nh sau: Vận tốc của một chuyển động là đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của một chuyển động, có trị số bằng quảng đường mà chất điểm đi được trong một đơn vị thời gian. Để đặc tr ng cho cả ph ng, chiều của chuyển động, điểm đặt của v n tốc, thì v n tốc là một đ i l ợng vector. V n tốc trung bình của một chuyển động trên một đo n đ ng nào đó nói chung khác với v n tốc t i một th i điểm bất ∆r z kỳ trên quỹ đ o.
Giáo trình Vật lý 1 dành cho sinh viên Cao đẳng tại Đại học Đà Nẵng
Giáo trình vật lý 1 dành cho hệ cao đẳng cung cấp kiến thức cơ bản, giúp sinh viên nắm vững lý thuyết và ứng dụng trong thực tiễn.
Phí lưu trữ
45 PointMục lục chi tiết
THÔNG TIN CHI TIẾT
Tác giả: ThS. Trương Thành
Trường học: Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành: Vật lý
Đề tài: Giáo trình Vật lý 1 cho sinh viên Cao đẳng
Loại tài liệu: giáo trình
Địa điểm: Đà Nẵng
Trích đoạn nội dung tài liệu
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ