Bài giảng Cơ lý thuyết - Tĩnh học - Chương 3: Lực và mô men lực - Đường Công Truyền

ột điểm 3 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Lực • Lực là đại lượng đặc trưng cho sự tác dụng tương hỗ cơ học giữa các vật thể mà kết quả của nó là làm cho vật bị biến dạng hoặc làm thay đổi trạng thái chuyển động của vật. 4 3/21/2021 3 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Đặc trưng của lực • Lực là đại lượng véctơ nên có ba đặc trưng sau: 5 – Điểm đặt: tại O – Phương, chiều: phương OA, chiều từ O đến A – Độ lớn: Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Phân loại lực • Lực tập trung: 6 – Ký hiệu: F, P, – Đơn vị: N, kN, 3/21/2021 4 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Phân loại lực • Biểu diễn lực tập trung trong hệ tọa độ Descartes 7 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Phân loại lực • Lực phân bố đường: – Ký hiệu: q – Thứ nguyên: [Lực/Chiều dài] 8 3/21/2021 5 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Phân loại lực • Lực phân bố đường: – Ký hiệu: q – Thứ nguyên: [Lực/Chiều dài] 9 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Phân loại lực • Lực phân bố đường: – Ký hiệu: q – Thứ nguyên: [Lực/Chiều dài] 10 3/21/2021 6 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Phân loại lực • Lực phân bố mặt: – Ký hiệu: p – Thứ nguyên: [Lực]/[Chiều dài]2 11 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Phân loại lực • Lực phân bố khối: – Thứ nguyên: [Lực]/[Chiều dài]3 12 • Môn học này chủ yếu phân tích lực phân bố theo đường 3/21/2021 7 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Hệ lực • Hệ lực là tập hợp các lực cùng tác dụng vào một cơ hệ – Ký hiệu: (F1, F2, Fn) HAY Fi 13 • Hai hệ lực được gọi là tương đương khi chúng có cùng tác dụng cơ học lên một cơ hệ khảo sát – Ký hiệu: (F1, F2, Fn) ~ (Q1, Q2, Qn) HAY Fi ~ Qi Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Hệ lực cân bằng • Một hệ lực được gọi là cân bằng khi chúng không có tác dụng cơ học lên cơ hệ khảo sát, nghĩa là Fi ~ 0 14 (F1, F2, Fn) ~ 0 3/21/2021 8 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Hợp lực • Nếu một lực tương đương với một hệ lực, thì lực đó gọi là hợp lực của hệ lực đã cho • Ký hiệu: R ~ (F1, F2, Fn) 15 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Cặp lực cân bằng • Một hệ gồm hai lực cân bằng khi hai lực này cùng tác dụng lên một vật rắn tuyệt đối, chúng có cùng đường tác dụng, ngược chiều và cùng độ lớn • Ký hiệu: (F1, F2) ~ 0 16 3/21/2021 9 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Cặp lực cân bằng • Tác dụng của lực lên vật rắn tuyệt đối không bị thay đổi nếu ta trượt lực dọc theo đường tác dụng của nó. 17 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Lực tác dụng và lực phản tác dụng • Lực tác dụng tương hỗ giữa hai vật thể là hai lực có cùng đường tác dụng, ngược chiều và cùng độ lớn. 18 3/21/2021 10 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Mômen của lực • Mômen của lực đối với một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật quanh điểm đó 19 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Mômen của lực • Mômen của lực được đặc trưng bởi: – Mặt phẳng tác dụng – Chiều của mômen – Độ lớn: MA = F • d 20 3/21/2021 11 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Mômen của lực • Viết dưới dạng véc tơ: 21 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Mômen của lực • Mômen của một lực đối với một điểm bằng không khi d = 0, phương của lực đi qua điểm lấy mômen 22 3/21/2021 12 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Mômen của lực • Mômen của lực đối với một điểm trong không gian: 23 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD: Tính mômen của lực đối với điểm o 24 3/21/2021 13 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD: Tính mômen của lực đối với điểm o 25 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD: Tính mômen của lực đối với điểm o 26 3/21/2021 14 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD: Tính mômen của lực đối với điểm o 27 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD: Tính mômen của lực đối với điểm o 28 • Đáp án: 3/21/2021 15 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 1: Tính mômen của lực đối với điểm o 29 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 2: Tính mômen của lực đối với điểm o 30 3/21/2021 16 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 3: Tính mômen của lực đối với điểm o 31 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 4: Tính mômen của lực đối với điểm o 32 3/21/2021 17 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 5: Tính mômen của lực đối với điểm o 33 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 6: Tính mômen của lực đối với điểm o 34 3/21/2021 18 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 7: Tính mômen của lực đối với điểm o 35 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 8: Tính mômen của lực đối với điểm o 36 3/21/2021 19 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 9: Tính mômen của lực đối với điểm o 37 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 10: Tính mômen của lực đối với điểm o 38 3/21/2021 20 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 11: Tính mômen của lực đối với điểm o 39 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Bài tập 12: Tính mômen của lực đối với điểm o 40 3/21/2021 21 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Ngẫu lực • Ngẫu lực là hệ lực chỉ gồm hai lực, có đường tác dụng song song, ngược chiều và cùng trị số. 41 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Ngẫu lực • Đặc trưng của ngẫu lực: – Mặt phẳng tác dụng của ngẫu lực – Chiều quay của ngẫu lực – Độ lớn: M =  F1 • d =  F2 • d 42 3/21/2021 22 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Ngẫu lực • Tính chất của ngẫu lực: Có thể di chuyển ngẫu lực đến vị trí bất kì trong mặt phẳng tác dụng của nó, mà không làm thay đổi tác dụng của ngẫu lực lên vật. 43 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Ngẫu lực • Tính chất của ngẫu lực: Có thể thay đổi trị số của lực thuộc ngẫu lực và chiều dài cánh tay đòn sao cho véctơ mômen của nó không thay đổi, thì tác dụng của ngẫu lực lên vật không thay đổi. 44 3/21/2021 23 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Ngẫu lực • Tính chất của ngẫu lực: – Có thể dời ngẫu lực đến mặt phẳng khác thuộc vật và song song với mặt phẳng tác dụng của nó, mà không làm thay đổi tác dụng của ngẫu lực lên vật. – Chiếu ngẫu lực lên bất kì trục tọa độ nào cũng thu được hợp lực bằng không. 45 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD1: Tính ngẫu lực • Tính tổng mômen tác động lên tấm của 3 cặp ngẫu lực như hình vẽ 46 3/21/2021 24 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD1: Tính ngẫu lực 47 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD2: Tính ngẫu lực 48 • Tính biên độ và hướng của mômen tác động lên bánh răng 3/21/2021 25 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD2: Tính ngẫu lực 49 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền VD2: Tính ngẫu lực 50 • Cách khác tính: M = F • d 3/21/2021 26 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền BT1: Tính mômen của hệ lực đối với các điểm A, B, C, D 51 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền BT2: Tính mômen của hệ lực đối với các điểm A, B, C 52 3/21/2021 27 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền BT3: Tính mômen của hệ lực đối với các điểm A, B, C, D 53 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền BT4: Tính mômen của hệ lực đối với điểm O 54 3/21/2021 28 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền BT5: Tính mômen của hệ lực đối với điểm O 55 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền BT6: Tính ngẫu lực M để mômen của hệ lực đối với điểm O = 0 56 3/21/2021 29 Bài giảng môn học: Cơ lý thuyết – Tĩnh học TS. Đường Công Truyền Thank you! 57