Chương 5: Vật rắn

CHƯƠNG 5: VẬT RẮN

I. CHUYỂN ÐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC

1. Nhận xét

2. Mômen lực đối với một trục

II. PHƯƠNG TRÌNH ÐỘNG LỰC HỌC CƠ BẢN CỦA CHUYỂN ÐỘNG QUAY

III. MÔMEN QUÁN TÍNH

1. Mật độ khối lượng

2. Biểu thức của mômen quán tính

IV. NĂNG LƯỢNG QUAY

1. Vật rắn quay quanh một trục cố định

2. Vật rắn trong trường hợp chuyển động tổng quát

V. MÔMEN XUNG LƯỢNG VÀ SỰ BẢO TOÀN MÔMEN XUNG LƯỢNG

1. Mômen xung lượng của một chất điểm

2. Mômen xung lượng của một vật rắn quay quanh một trục

3. Ðịnh luật bảo toàn mômen xung lượng

Vật rắn có thể xem như một hệ chất điểm. Nếu sự biến dạng của vật khi tương tác

với các vật khác là nhỏ, bỏ qua được thì ta có thể coi vật là vật rắn tuyệt đối. Vật rắn tuyệt đối

là vật mà khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của nó không đổi. Nói cách khác, hình dạng của vật

rắn không thay đổi trong quá trình chuyển động của nó. Vật rắn tuyệt đối thường được xem là

hệ chất điểm liên kết chặt chẻ với nhau.

Chuyển động của vật rắn được xác định bởi các ngoại lực đặt vào nó. Một chuyển

động phức tạp của vật rắn có thể phân tích thành hai dạng chuyển động: chuyển động với quỹ

đạo thẳng gọi là chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay. Chuyển động tịnh tiến là chuyển

động mà quỹ đạo mọi chất điểm trong vật rắn là những đường thẳng song song với nhau.

Phương trình chuyển động tịnh tiến của vật rắn được rút ra từ đinh luật 2 Newton

viết cho toàn bộ các chất điểm mi của cả hệ có liên quan đến khối tâm C của hệ dưới dạng

phương trình (4.7) ở chương 4.

Như vậy, dù vật rắn có chuyển động bất kỳ thì khối tâm của nó cũìng chuyển động

giống như một chất điểm có khối lượng bằng khối lượng của cả vật rắn và chịu sự tác dụng của

tổng tất cả các ngoại lực đặt vào vật rắn.

I. CHUYỂN ÐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC

1. Nhận xét TOP

Khi vật rắn quay quanh một trục ( (nằm trong hay nằm ngoài vật rắn đó) thì mọi

chất điểm mi trên vật rắn đều quay quanh trục ( với cùng một vận tốc góc ( như nhau đồng thời

có quỹ đạo là những đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay. Tâm 0 của các

vòng tròn đó nằm ngay trên trục quay. Bán kính ri tính từ mi đến trục quay 0 thường là khác

nhau vì vị trí của các chất điểm là khác nhau.