Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
1
BÀI GIẢNG
MÔN CƠ HỌC LÝ THUYẾT
106B4, Bộ môn Cơ Kỹ Thuật, ĐHBK TP.HCM
Giảng viên: Nguyễn Duy Khương
Email:
Lĩnh vực ứng dụng củaCơ học
vibrations, stability and
strength of structures and
machines
robotics
rocket and
spacecraft design
automatic control
engine
performance
fluid flow
molecular, atomic and
sub atomic behavior
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
2
Lịch sử ngành Cơ học
Stevinus
(1548-1620)
“Công thức định
luậtcộng vector
lực” và “hầuhết
các công thức

Phần3
ĐỘNG LỰC HỌC
Kiểmtragiữahọckỳ (20%)
Thi cuốihọckỳ (80%)
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
3
Lực
 Hợplựcvàđưacáclựctácdụng lên vậtrắnvề dạng tốigiản
Nội dung môn học
Phần1
TĨNH HỌC
Môment
F
1
F
2
F
3
F
4
R
F


O
R
M



tốc, gia tốc) đặctrưng cho chuyển động củavậtmà
không quan tâm đến nguyên nhân gây ra chuyển động.
Nội dung môn học
Phần2
ĐỘNG HỌC
Vận tốc Gia tốc
Quan hệđộng học
Dữ kiện
Vận tốc, gia tốc
vật 1
Vận tốc, gia tốc
vật 2
Kếtquả
 Cácmôhìnhvídụ cho bài toán động học
Nội dung môn học
Độ cao và độ xa bao nhiêu?
Quan hệ vậntốccủa động cơ
Xác định vị trí tên lửasau
khoảng thời gian phóng
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
5
 Khảo sát các quy luật chuyển động củavậtthể dướitác
dụng củalực.
Nội dung môn học
Phần3
ĐỘNG LỰC HỌC
Lực
Môment
Vận tốc

2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
NỘI DUNG
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
7
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Đạilượng vectơđặctrưng cho tác dụng cơ
họccủavậtthể này lên vậtthể khác
Lực
(,,)
x
yz
FFF F

F

x
F
y
F
z
F
x
y
z
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
•A<<S  Lực tập trung F tại điểm đặt A
S

wb

•Phân bố tam giác
0
1
*
2
F
wL
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
9
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Đại lượng vectơ đặc trưng cho tác
dụng cơ học làm vật thể quay
Mômen
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen

F

M

Mômen của lực đối với trục
Phương chiều và độ lớn
sin
O
MM dF dF


Fd

Mômen của lực đối với trục
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
11
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Mômen của lực đối với một tâm
sin ( sin )
OO
M
rF M rF Fr Fd

    
  
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Mômen của lực đối với một tâm
(,,)
x
yz
FFFF

(,,)
x
yz
rrrr

()()()

 
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
13
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Lựccăng cơ Ft bằng
bao nhiêu để tổng
moment tại điểmA
bằng 0?
Moment tại điểmAlà
điểmtiếpxúccủa
chân vớimặt đất
bằng bao nhiêu?
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
14
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
S
1
F


2
F

Thêm hay bỏ đi cặp lực cân bằng (F,F’)=0 cũng không làm thay đổi
tác dụng của hệ lực
F

'
F


CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Tiên đề 3 (tiên đề hình bình hành lực)
Hệ hai lực đặttạimột điểmtương đương vớimộtlực đặttại điểm đó
đượcbiểudiễnbằng vecto đường chéo hình bình hành có hai cạnh là
hai lực thành phần.
12
A
F
FF

Lựctácdụng và phảntácdụng giữa hai vật là hai lựclầnlượt đặtlên
mỗivậttương tác chúng cùng đường tác dụng, hướng ngượcchiều
nhau và cùng cường độ
1
F


A
2
F


liên kếtbằng các phảnlực liên kết
Tiên đề 6 (tiên đề giải phóng liên kết)
1
S
2
S
'
F


F


CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
1. Các khái niệm cơ bản về lực và mômen
Bậc tự do của vật (dof – degree of freedom)
Là số thông số độc lập xác định chuyển động của vật hoặc là đại
lượng đặc trưng cho mức độ tự do của vật thể.
x
y
A
B
C
1
3
vat
dof

n vat tu do
3dof n

2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
1. Phản lực liên kết tựa
Số ràng buộc R=1 (hoặc 0,5)
Mô hình liên kết tựa trong lý thuyết
N
A
B
C
A
N
B
N
C
N
A
B
A
N
B
N
F
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
17
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
2. Phản lực liên kết khớp bản lề
xy

Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
18
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
2. Phản lực liên kết bản lề cầu (khớp cầu)
Số ràng buộc R=3
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
3. Phản lực liên kết ngàm
Số ràng buộc R
2D
=3
Số ràng buộc R
3D
=6
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
19
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
4. Phản lực liên kết dây
Số ràng buộc R=1
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết
2. Các mô hình liên kếtvàphảnlực liên kết
Phản lực liên kết thanh
Bài giảng Cơ Học - Tuần 1 28/02/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
20
CHƯƠNG 1 Các khái niệmcơ bản, mô hình phảnlực liên kết

r
1
F
O
F
r
2
F
r
3
123
()
O
M
FrFrFrF



  
Bài giảng Cơ Học - Tuần 2
3/8/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
2
CHƯƠNG 2 Thu gọnhệ lực, điềukiệncânbằng
1. Định lý tương đương cơ bản
r
Lực không trượt trên giá của nó sẽ sinh ra Moment
M
rF



Vector moment chính:
()
O
i
RO j
M
MF M


   
Với F
i
là các lực thành phần
Với M
j
là các moment thành phần
M
O
(F
i
) là các moment do các lực thành phần
đốivớitâmO
R

O
R
M

CHƯƠNG 2 Thu gọnhệ lực, điềukiệncânbằng

x
y
R
RR
1
tan
y
x
R
R



q Là góc hợpbởihợplựcvàphương ngang
CHƯƠNG 2 Thu gọnhệ lực, điềukiệncânbằng
1. Định lý tương đương cơ bản
==
Chỉ còn mộtlực duy nhất!!
Ta c ó t hể dờihợplực đếnmột điểm
nào đóchỉ có lực chính mà không có
moment chính không?
Bài giảng Cơ Học - Tuần 2
3/8/2011
Giảng viên Nguyễn Duy Khương
5
CHƯƠNG 2 Thu gọnhệ lực, điềukiệncânbằng
1. Định lý tương đương cơ bản
Ví dụ 1: Thu gọnhệ lựcvề tâm O (phương pháp đạisố)
40 80cos30 60cos45 66,9
oo

oo
O
M
Nm
  
 
CHƯƠNG 2 Thu gọnhệ lực, điềukiệncânbằng
1. Định lý tương đương cơ bản
237
1, 6
148,3
O
M
dm
R
== =
237
1,792
132,4
O
y
M
bm
R
== =
Điểm đặtcủalực chính để hệ không còn moment chính là
Điểm đặtcủalực chính nằm trên Ox cách O mộtkhoảng b là