MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN
I / MỤC TIÊU :
Hiểu được khái niệm momen lực là một đại lượng vật lí, đặc trưng
cho tác dụng của lực làm quay vật rắn quanh một trục, momen lực là
một đại lượng đại số.
Nắm vững được công thức tính momen lực đối với một trục, cách xác
định dấu của momen lực.
Hiểu được cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng
khác làm xuất hiện biểu thức momen lực và momen quán tính.
Hiểu khái niệm momen quán tính đối với một trục của một chất điểm
và của vật rắn.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Giáo viên chuẩn bị trước dụng cụ thí nghiệm :
Đĩa moment.
Hộp quả cân.
Thước thẳng.
Thanh có tiết diện nhỏ, vành tròn, đĩa tròn, hình cầu đặc.
2 / Học sinh :
Đòn bẩy : cánh tay đòn và tác dụng lực trong đòn bẩy.
Ôn lại phần các định luật Newton ở SGK lớp 10.
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Đĩa quay HS : Đĩa không
2
.d
2
HS : Tự ghi khái niệm moment lực.
Hoạt động 3 :
Momen quán tính của chất
điểm đối với một trục đặc
trưng cho mức quán tính (sức
i) của chất điểm đó đối với
chuyển động quay quanh trục
đó.
I = m.r
2
Đơn vị : m : (kg); r
2
: (m
2
); I :
(kg.m
2
)
Momen quán tính của vật rắn
đối với một trục đặc trưng cho
mức quán tính (sức i) của vật
rắn đối với trục quay đó.
GV : Làm thí nghiệm như hình vẽ 3
:
.
i i
i
m r
Hoạt động 4 :
HS : Tự ghi các công thức moment
quán tính của 1 số vật có dạng hình
học đặc biệt trong sách giáo khoa
trang 13.
nhau như thế nào ?
GV : Đặt I = m . R
2
từ đó giáo viên
hình thành khái niệm moment quán
tính.
GV : Hướng dẫn học sinh xem hình
3.5 III / NỘI DUNG :
1. Momen lực đối với trục quay
Đối với vật rắn quay quanh trục cố định : lực chỉ có tác dụng làm vật
quay khi giá của lực không đi qua trục quay hoặc không song song
M = I.
Với : + I = m.r
2
: momen quán tính của chất điểm đối với trục quay (kg.m
2
)
+ : gia tốc góc (rad/s
2
)
+ M : momen lực (N.m)
3. Momen quán tính của chất điểm đối với một trục :
Momen quán tính của chất điểm đối với một trục đặc trưng cho mức
quán tính (sức i) của chất điểm đó đối với chuyển động quay quanh
trục đó.
I = m.r
2
Đơn vị : m : (kg); r
2
: (m
2
); I : (kg.m
2
)
4. Momen quán tính của vật rắn đối với một trục :
Momen quán tính của vật rắn đối với một trục đặc trưng cho mức
quán tính (sức i) của vật rắn đối với trục quay đó.
Momen quán tính của vật rắn là đại lượng vô hướng, có tính cộng
được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng của
vật và tùy thuộc trục quay.