Lý thuyết chuyển động tịnh tiến của vật rắn, chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

I. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn

1. Định nghĩa:

Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường thẳng nối hai điểm bất kì của vật luôn luôn song song với chính nó.

Ví dụ:

- Chuyển động của ô tô trên đoạn đường thẳng là chuyển động tịnh tiến.

- Người ngồi trên chiếc đu quay chuyển động tịnh tiến.

2. Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến:

Được xác định bằng định luật II Niutơn.

             \(\overrightarrow{a}\) = \(\frac{\overrightarrow{F}}{m}\) hay \(\overrightarrow{F}\) = m\(\overrightarrow{a}\)

Trong đó \(\overrightarrow{F}\) = \(\overrightarrow{F_{1}}\) + \(\overrightarrow{F_{2}}\) +..... là hợp lực tác dụng lên vật, m là khối lượng của vật.

II. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

1. Đặc điểm của chuyển động quay. Tốc độ góc

 - Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật có cùng một tốc độ góc ω, gọi là tốc độ góc của vật.

- Vật quay đều thì ω = const. Vật quay nhanh dần thì  ω tăng dần. Vật quay chậm dần thì  ω giảm dần.

2. Tác dụng của momen lực đối với một vật quay quanh một trục

Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.

3. Momen quán tính

- Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật trong chuyển động quay gọi là momen quán tính của vật.

- Momen quán tính của một vật đối với một trục quay phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay.

- Momen quán tính của vật càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại.

Video mô phỏng chuyển động của một số vật rắn và công thức tính mô men quán tính

Sơ đồ tư duy về chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh trục cố định