tailieunhanh - Bài giảng chuyên đề luyện thi đại học Vật lý – Chương 1 (Chủ đề 1): Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Bài giảng chuyên đề luyện thi đại học Vật lý – Chương 1 (Chủ đề 1): Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. Bài giảng này giúp người học có thể nắm bắt được các công thức liên quan cũng như áp dụng các công thức để rèn luyện kỹ năng giải bài tập. Mời các bạn cùng tham khảo. | Bài giảng chuyên đề luyện thi đại học Vật lý Chương 1 Chủ đề 1 Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định - ĐT Diễn đàn http lophocthemcom. - vuhoangbg@ CHỦ ĐỀ ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I. KIẾN THỨC 1. Toạ độ góc Khi vật rắn quay quanh một trục cố định hình 1 thì - Mỗi điểm trên vật vạch một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay có bán kính r bằng khoảng cách từ điểm đó đến trục quay có tâm O ở trên trục quay. - Mọi điểm của vật đều quay được cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian. Trên hình 1 vị trí của vật tại mỗi thời điểm được xác định bằng góc φ giữa một mặt phẳng động P gắn với vật và một mặt phẳng cố định P0 hai mặt phẳng này đều chứa trục quay Az . Góc φ được gọi là toạ độ góc của vật. Góc φ được đo bằng rađian kí hiệu là rad. Khi vật rắn quay sự biến thiên của φ theo thời gian t thể hiện quy luật chuyển động quay của vật. 2. Tốc độ góc Tốc độ góc là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh chậm của chuyển động quay của vật rắn. Ở thời điểm t toạ độ góc của vật là φ. Ở thời điểm t Δt toạ độ góc của vật là φ Δφ. Như vậy trong khoảng thời gian Δt góc quay của vật là Δφ. Tốc độ góc trung bình ωtb của vật rắn trong khoảng thời gian Δt là ϕ ω tb t Tốc độ góc tức thời ω ở thời điểm t gọi tắt là tốc độ góc được xác định bằng giới hạn ϕ của tỉ số khi cho Δt dần tới 0. Như vậy t ϕ ω lim t 0 t hay ω ϕ t Đơn vị của tốc độ góc là rad s. 3. Gia tốc góc Tại thời điểm t vật có tốc độ góc là ω. Tại thời điểm t Δt vật có tốc độ góc là ω Δω. Như vậy trong khoảng thời gian Δt tốc độ góc của vật biến thiên một lượng là Δω. Gia tốc góc trung bình γtb của vật rắn trong khoảng thời gian Δt là ω γ tb t Gia tốc góc tức thời γ ở thời điểm t gọi tắt là gia tốc góc được xác định bằng giới hạn ω của tỉ số khi cho Δt dần tới 0. Như vậy t ω γ lim hay γ ω t t 0 t Đơn vị của gia tốc góc là rad s2. 4. Các phương trình động học của chuyển động quay a Trường hợp tốc độ góc của vật rắn không đổi .