Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Chương 0: Bổ sung kiến thức lớp 10 - Coggle Diagram
Chương 0: Bổ sung kiến thức lớp 10
Chuyên đề động học:
Chuyển động tròn đều.
Lực hướng tâm.
Lực (hay hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn đều hướng vào tâm quỹ đạo gọi là lực hướng tâm.
vd: Một chiếc máy bay lượn vòng
Công thức độ lớn lực hướng tâm
Theo định luật II Newton: Fht = m.aht.
Kết hợp công thức gia tốc hướng tâm ta có: Fht = w2.r.m
Gia tốc hướng tâm
Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm gây gia tốc hướng vào tâm nên gia tốc này được gọi là gia tốc hướng tâm, kí hiệu là aht.
aht = w2.r
Các phương trình và công thức tính quãng đường, vận tốc, gia tốc.
v = v0 + at
Chuyển động ném ngang, xiên
Chuyển động tròn đều
Chuyển động rơi
Các khái niệm cơ bản: chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều.
Chuyên động thẳng đều
Tốc độ trung bình của một chuyển động
Tốc độ của một vật trên một đoạn đường và một khoảng thời gian nhất định
Công thức: TĐTB = Quãng đường : Thời gian (v = s/t)
Độ dịch chuyển
Khi vật chuyển động thẳng, không đổi chiều thì độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được bằng nhau.
Khi vật chuyển động thẳng, có đổi chiều thì độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được không bằng nhau.
Trong hình, quãng đường đi được ABC (7,3 km) là một đại lượng vô hướng. Độ dịch chuyển AC là một đại lượng vectơ, có độ lớn và hướng xác định.
Sử dụng đồ thì để tính tốc độ
Chúng ta có thể biểu diễn sự thay đổi vị trí của một vật chuyển động trên đường thằng bằng cách vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian. Dựa vào đồ thị này, có thể tính được tốc độ của vật. Nếu vật chuyển động trên đường thẳng theo một chiều xác định thì độ lớn của vận tốc trung bình bằng tốc độ.
v = delta độ dịch chuyển/ delta thời gian
Độ dịch chuyển tổng hợp - vận tốc tổng hợp
Đô dịch chuyển tổng hợp
Một ô tô đi 17 km theo hướng đông và sau đó đi 10 km về hướng bắc (hình 2.6). Quãng đường ô tô đi được là 27 km.
Tìm độ dịch chuyển tổng hợp của ô tô.
Để tìm độ dịch chuyển tổng hợp của ô tô, vẽ một tam giác vectơ như sau:
Vẽ vectơ thứ nhất theo hướng chuyển động của ô tô.
Vẽ vectơ thứ hai với điểm bắt đầu chính là điểm kết thúc của vectơ thứ nhất (hình 2.6)
Nối điểm bắt đầu của vectơ thứ nhất với điểm kết thúc của vectơ thứ hai.
Từ tam giác vectơ này, tìm độ lớn và hướng của độ dịch chuyển tổng hợp.
Tìm độ lớn: Độ dịch chuyển tổng hợp được biểu diễn bằng vectơ OB. Vì góc giữa vectơ OA và vectơ AB là góc vuông, nên độ lớn của độ dịch chuyển tổng hợp được tính bằng:
OB2 = OA2 + AB2 = 172 + 10² = 389 => OB = √389 = 19,7≈ 20 km
Tìm hướng: Vì cạnh huyền của tam giác vuông có chiều dài gấp đôi cạnh góc vuông nên góc giữa vectơ OB và vectơ AB
là 60. Vậy, độ dịch chuyển cuối cùng của ô tô là 20 km lệch so với hướng bắc góc 60° về phía đông.
Độ dịch chuyển tổng hợp chính là độ dịch chuyển từ vị trí đầu đến vị trí cuối.
Vận tốc tổng hợp
Một vận động viên bơi về phía bắc với vận tốc 1,7 m/s, nước sông chảy với vận tốc 1,0 m/s về phía đông. Tìm độ lớn và hướng vận tốc tổng hợp của vận động viên tương tự như với cách tìm độ dịch chuyển tổng hợp.
Tính độ lớn của vectơ tổng hợp
Ta có v= căn 2(1,7^2+1^2) = 1,97 ≈2 m/s
Tính góc 𝜃 giữa vectơ tổng hợp và vectơ thứ nhất.
Do cạnh huyền gấp đôi cạnh góc vuông nên góc 𝜃 là 30°.
Vì vậy, vận tốc tổng hợp của vận động viên là 2 m/s và có hướng lệch so với hướng bắc 30° về phía đông.
Vận tốc là một đại lượng vectơ và do đó hai vận tốc có thể được kết hợp bằng phép cộng vectơ theo cùng một cách mà chúng ta đã thấy đối với hai hoặc nhiều độ dịch chuyển.
Chuyển động thẳng biến đổi đều
Gia tốc
Đại lượng đặc trưng cho độ biến thiên của vật tốc theo thời gian được gọi là gia tốc.
Gia tốc tức thời tại một thời điểm có giá trị bằng độ dốc của tiếp tuyến của đồ thị vận tốc – thời gian (v – t) tại thời điểm đó
Vận dụng đồ thị (v – t) xác định độ dịch chuyển
Độ dịch chuyển của vật trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 được xác định bằng phần diện tích giới hạn bởi các đường v(t),
v = 0, t = t1, t = t2 trong đồ thị (v – t)
Vận tốc tức thời. Chuyển động thẳng biến đổi đều.
vận tốc tức thời = delta khoảng cách/ delta thời gian
(v= delta s/ delta t)
Vector vận tốc tức thời
Gốc đặt ở vật chuyển động.
Phương và chiều là phương và chiều của chuyển động
Độ dài biểu diễn độ lớn của vận tốc theo một tỉ xích nào đó.
Chuyển động thẳng biến đổi đều
Phương trình chuyển động
Công thức tính vận tốc: v = v0 + at
Công thức tính quãng đường
Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều
v là vận tốc ở thời điểm t
a là gia tốc của chuyển động
t là thời gian chuyển động
x0 là tọa độ ban đầu
x là tọa độ ở thời điểm t
Chọn chiều dương thì v0 > 0 và a > 0, chuyển động thẳng nhanh dần đều
v0 > 0 và a < 0 với chuyển động thẳng chậm dần đều
Đồ thị tọa độ - thời gian (x – t)
Chuyên đề các lực cơ học:
Các loại lực cơ học: lực ma sát, lực đàn hồi, lực hấp dẫn, v.v.
Lực hấp dẫn
Mọi vật đều hút nhau
Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
Trọng lượng là lực hấp dẫn giữa Trái đất và một vật
h là độ cao so với mặt đất, R là bán kính trái đất
Lực ma sát
Lăn
Xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác, có tác dụng cản trớ chuyển động của vật. Nhỏ hơn ma sát trượt
Thường được sử dụng thay cho ma sát trượt khi gây hư hại nhiều
Nghỉ
Xuất hiện khi một vật đứng yên nhưng có xu hướng chuyển động.
Lực ma sát nghỉ luôn cân bằng với lực tác dụng theo phương song song với mặt tiếp xúc khi vật còn chưa chuyển động.
Lực ma sát nghỉ có mức cực đại, khi vượt qua mức đó thì vật chịu tác dụng lực sẽ trượt
Trượt
Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt của một vật khác, có tác dụng cản trở chuyển động của vật.
Fmst = μt.N
μt: Hệ số ma sát trượt, không có đơn vị, phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của các mặt tiếp xúc.
N: áp lực của vật lên bề mặt tiếp xúc.
Lực đàn hồi
Hướng và điểm đặt của lực đang hồi của lò xo
Lực đàn hồi xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc với lò xo, làm nó biến dạng.
Khi bị dãn, lực đàn hồi hướng dọc theo trục của lò xo vào phía trong. Khi bị nén, lực đàn hồi hướng dọc theo trục của lò xo vào phía trong ra ngoài.
Định luật Húc
Lực lớn nhất tác dụng vào lò xo mà khi ngừng tác dụng lực, lò xo còn tự lấy được hình dạng, kích thước cũ gọi là giới hạn đàn hồi của lò xo.
F_đh = k.|delta l|
k là độ cứng (hệ số đàn hồi) của lò xo, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và chất liệu của lò xo. Đơn vị của độ cứng là N/m.
Delta l là độ biến dạng của lò xo; l_o là chiều dài tự nhiên và l chiều dài khi biến dạng của lò xo.
Công thức và cách tính toán các lực này trong bài tập.
Định luật Húc
F_đh = k.|delta l|
k là độ cứng (hệ số đàn hồi) của lò xo, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và chất liệu của lò xo. Đơn vị của độ cứng là N/m.
Delta l là độ biến dạng của lò xo; l_o là chiều dài tự nhiên và l chiều dài khi biến dạng của lò xo.
Lực hấp dẫn
Trọng lượng theo độ cao của vật
h là độ cao so với mặt đất, R là bán kính trái đất
Ma sát trượt
Fmst = μt.N
μt: Hệ số ma sát trượt, không có đơn vị, phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của các mặt tiếp xúc.
N: áp lực của vật lên bề mặt tiếp xúc.
Chuyên đề động lực học
Mối liên hệ giữa lực và chuyển động.
F = Delta p/ Delta t
Ứng dụng của các định luật vào giải bài tập.
Một lực có độ lớn 4N tác dụng lên vật có khối lượng 0,8kg đang đứng yên. Bỏ qua ma sát và các lực cản. Gia tốc của vật có giá trị bằng?
a = F/m = 4/0,8 = 5 (m/s^2)
Ba Định luật Newton.
Định luật 2
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Khối lượng
Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.
Đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật.
Có tính chất cộng
Trọng lực
Trọng lực là lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lực được kí hiệu là vecto P
Ở gần Trái Đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. Điểm đặt tại trọng tâm của vật.
Trọng lượng
Độ lớn của trọng lực tác dụng lên Một vật gọi là trọng lượng của vật. Kí hiệu là P.
P = m x g
Định luật 3
Lực và phản lực
Một trong hai lực tương tác giữa hai vật gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực.
Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.
Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Hai lực có đặc điểm như vậy gọi là hai lực trực đối.
Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.
Nội lực là lực tác dụng lẫn nhau giữa các vật trong hệ. Các nội lực không gây gia tốc cho hệ vì chúng xuất hiện từng cặp trực đối nhau.
Ngoại lực là lực của các vật ở ngoài hệ tác dụng lên các vật trong hệ.
Định luật
Khi một vật tác dụng lực lên vật thể thứ hai, vật thứ hai sẽ tác dụng một lực cùng độ lớn và ngược chiều về phía vật thứ nhất.
Định luật 1
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
Sai số và quy tắc an toàn
Các loại sai số trong đo lường (sai số tuyệt đối, sai số tương đối).
Sai số tuyệt đối: hiệu giữa kết quả đo với giá trị thực
Sai số tương đối: tỷ số giữa sai số tuyệt đối với giá trị thực
Các quy tắc an toàn khi thực hiện thí nghiệm Vật lý.
HS chỉ thực hiện thí nghiệm khi được sự cho phép của GV.
Trước khi sử dụng các thiết bị thí nghiệm cần: Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng và lưu ý các chỉ dẫn, kí hiệu có trên thiết bị. Kiểm tra kỹ xem thiết bị có bị hư hỏng không.
Đảm bảo đúng thao tác sử dụng, đúng nguồn điện cho thiết bị.
Cần mặc đồ bảo hộ (nếu cần ) khi thực hiện thí nghiệm
Sắp xếp gọn gàng thiết bị sử dụng thí nghiệm, đặt để đúng vị trí.
Không để nước cũng như các thiết bị dễ cháy gần thiết bị điện.
Giữ khoảng cách an toàn khi tiến hành nung nóng các vật, có các vật bán ra tia laser.
Khi kết thúc thí nghiệm, cần dọn dẹp, vệ sinh phòng thí nghiệm cũng như dụng cụ thí nghiệm sạch sẽ, gọn gàng . Bỏ rác thải đúng nơi quy định.
Chuyên đề công và các định luật bảo toàn:
Động năng, thế năng trọng trường.
Động năng
Mỗi liên hệ giữa động năng và công
Công của lực thực hiện: A = F.d = F.s = 1/2mv^2
Động năng của một vật là năng lượng vật có được do nó đang chuyển động.
Biểu thức: Wđ =1/2 x mv^2
Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật và tốc độ chuyển động của vật.
Động năng là đại lượng vô hướng, không âm.
Định lý động năng
Độ biến thiên động năng của vật trong khoảng thời gian bằng công của lực tác dụng lên vật trong một khoảng thời gian đó.
Động năng có giá trị phụ thuộc vào hệ quy chiếu.
m: khối lượng của vật (kg); v: vận tốc của vật tại thời điểm khảo sát (m/s); Wđ: động năng của vật (J)
Thế năng
Một vật khối lượng m ở độ cao h so với một vị trí làm gốc dự trữ một dạng năng lượng gọi là thế năng trọng trường.
Wt = mgh
Trong hệ SI đơn vị của thế năng trọng trường là J
Lưu ý
Để xác định thế năng, ta cần phải chọn gốc thế năng là vị trí mà tại đó thế năng có giá trị bằng 0.
Khi chọn gốc tọa độ trùng với gốc thế năng và chiều dương của trục Oz hướng lên trên thì vị trí phía trên gốc thế năng có giá trị h > 0, vị trí phía dưới gốc thế năng có giá trị h < 0.
Độ biến thiên thế năng giữa hai vị trí không phụ thuộc vào việc chọn gốc thế năng.
Cơ năng
Trong quá trình chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại với nhau.
Tổng động năng và thế năng được gọi là cơ năng của vật.
W = Wđ + Wt
Động lượng
Đại lượng đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của một vật khi tương tác với vật khác gọi là động lượng của vật.
Biểu thức: p =m.v
m: khối lượng của vật (kg)
v là vận tốc của vật (m/s)
p là động lượng của vật (kg.m/s)
Xung lượng của lực
Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn thì tích được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian ấy. (Lực được xem là không đổi trong khoảng thời gian (đơn vị N.s)
Xung lượng của lực tác dụng lên vật trong một khoảng thời gian = độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó.
Hệ kín
Một hệ chỉ được gọi là hệ kín khi:
Không có ngoại lực tác dụng lên hệ
Hoặc nếu có thì các lực ấy cân bằng nhau.
Gọi vận tốc của vật trước va chạm là v1 và v2 ; sau va chạm là v1' và v2'
Va chạm đàn hồi.
Va chạm đàn hồi là va chạm mà sau khi va chạm, các vật trong hệ vật chuyển động tách rời nhau.
Trong va chạm đàn hồi, tổng động lượng, động năng của hệ trước và sau va chạm bằng nhau.
Va chạm mềm.
Va chạm mềm xảy ra khi mà sau va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc sau va chạm
Trong va chạm mềm, tổng động lượng trước và sau va chạm bằng nhau nhưng tổng động năng trước và sau va chạm không bằng nhau. Sau va chạm, tổng động năng bị hao hụt.
Công, công suất và mối quan hệ với năng lượng.
Công
Khi một lực (không đổi) chuyển dời vật một đoạn s theo hướng của lực
công do lực sinh ra: A = F.s
Trường hợp tổng quát: A = F.s.cos alpha
Lưu ý
0° < α < 90°→cosα > 0 → A > 0: Công phát động
90° < α < 1800→cosα < 0 →A < 0: Công cản
α = 90°→cosα = 0 → A = 0: Lực không sinh công
Đơn vị
A: công của lực F (J)
s: là quãng đường di chuyển của vật (m)
α: góc tạo bởi lực với hướng của độ dời d.
Công suất
Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của lực, được xác định bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
Công thức liên hệ giữa công suất, lực và tốc độ
Năng lượng
Năng lượng không tự sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi mà chỉ truyền từ vật này sang vật khác hoặc chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác. Như vậy, năng lượng luôn được bảo toàn.
Năng lượng là một đại lượng vô hướng.
Trong hệ SI, năng lượng có đơn vị là J.
Các định luật bảo toàn: bảo toàn cơ năng, bảo toàn động lượng.
Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng toàn phần của hệ kín là một đại lượng bảo toàn
Định luật bảo toàn cơ năng: Khi một vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của lực bảo toàn thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.