CHƯƠNG IV . CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
1. Hệ kín
Một hệ vật gọi là hệ kín nếu chỉ có các vật trong hệ tương tác lẫn nhau (gọi là nội lực) mà không có tác dụng của
những lực từ bên ngoài (gọi là ngoại lực), hoặc nếu có thì phải triệt tiêu lẫn nhau
2. Định luật bảo toàn động lượng
a. Động lượng: Động lượng
→
p
của một vật là một véctơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức
→
p
= m
→
v
Độ lớn : p = m.v Đơn vị động lượng là: kgm/s hoặc N.s
b. Định luật bảo toàn động lượng : +Vectơ tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn
+
→
1
p
+
→
2
p
+ … +
→
n
p
=
p
r
a: Định nghĩa: Công của lực không đổi
→
F
tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng
hợp với hướng của lực góc α thì công của lực
→
F
được tính theo công thức : A = Fscosα =
.F s
r
r
b. các trường hợp đặc biệt.
+ Khi α là góc nhọn cosα > 0, suy ra A > 0 ; A gọi là công phát động.
+ Khi α = 90
o
, cosα = 0, suy ra A = 0 ; khi đó lực
→
F
không sinh công.
+ Khi α là góc tù thì cosα < 0, suy ra A < 0 ; khi đó A gọi là công cản.
c .Đơn vị công. Đơn vị công là jun (kí hiệu là J) : 1J = 1Nm
*Chú ý.Các công thức tính công chỉ đúng khi điểm đặt của lực chuyển dời thẳng và lực không đổi trong quá trình chuyển động.
4. Công suất. :Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian. P =
t
A
=
.F v
r
r
2
-
2
1
mv
1
2
= A
12
A
12
< 0 : động năng giảm
6. Thế năng :.
a. Thế năng trọng trường.
Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật ; nó phụ thuộc vào vị
trí của vật trong trọng trường.
Nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là : W
t
= mgz
b .Thế năng đàn hồi.
2
2
1
kxW
đh
=
; k (N/m)là độ cứng của lò xo.
x(m): là độ biến dạng
Đặc điểm : Hiệu thế năng vị trí đầu và vị trí cuối bắng công lực thế : A
7.Cơ năng Tổng động năng và thế năng W = W
đ
+ W
t
+ Định luật bảo toàn cơ năng : Cơ năng của những vật chịu tác dụng của những lực thế luôn bảo toàn
W
1
= W
2
⇒
∆
W = 0 ⇒
∆
W
t
= -
∆
W
đ
⇒
(W
đ
)
max
= (W
t
lothe
AWWW =∆=−
12
8.Va chạm
1.Va chạm đàn hồi(trực diện xuyên tâm):
+ Động lượng được bảo toàn.
+ Cơ năng được bảo toàn.
*Vận tốc của từng quả cầu sau va chạm đàn hồi trực diện
( )
21
22121
'
1
2
mm
vmvmm
v
+
+−
=
( )
21
22212
'
2
2
mm
m
m
≈
ta thu được
, ,
1 2 2
0;v v v= = −
2.Va chạm mềm:
+ Động lượng được bảo toàn.
+ Cơ năng không bảo toàn - một phần cơ năng chuyển thành nhiệt.
- Định luật bảo toàn động lượng:
( )
mv M m V= +
.
- Độ biến thiên động năng của hệ:
1
W W
d d
M
M m
∆ = −
+
* NX :
0<∆
đ
W
chứng tỏ động năng giảm đi một lượng trong va chạm. Lượng này chuyển hoá thành dạng năng
lượng khác, nhu toả nhiệt,
10. Các định luật kê-ple
o Định luật 1: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỷ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm.
F
p =
Đặc điểm :
o Tại mọi điểm của chất lỏng, áp suất theo mọi phương là như nhau.
o Áp suất ở độ sâu khác nhau thì khác nhau.
* Đơn vị : trong hệ SI là Pa (hay N/m
2
)
Atmosphe vật lý : 1atm = 1,013.10
5
Pa
Milimet thủy ngân: 1torr = 1mmHg = 1,33 Pa
1atm = 760mmHg= 760 torr
2. Áp suất thủy tĩnh ở độ sâu h : p = p
a
+ ρgh
Trong đó:
- p (Pa)là áp suất thủy tĩnh hay áp suất tĩnh của chất lỏng.
- h (m)là độ sâu so với mặt thoáng.
- p
a
(Pa)là áp suất khí quyển
- ρ(kg/m
3
) khối lượng riêng của chất lỏng
3. Nguyên lí Pascal.
Độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền nguyên vẹn cho mọi điểm của chất lỏng và thành bình.
p = p
ng
+ ρgh
1
, S
2
.
5. Định luật Bec-nu-li cho ống dòng nằm ngang.
Trong một ống dòng nằm ngang, tổng áp suất tĩnh và áp suất động tại mọi điểm bất kì luôn là hằng số.
const=+
2
.v
2
1
p
ρ
trong đó: p (Pa): là áp suất tĩnh.
2
v
2
1
ρ
: áp suất động.
⇒ Hệ quả :trong ống dòng, ở nơi có vận tốc lớn (tiết diện nhỏ) thì áp suất tĩnh nhỏ; nơi có vận tốc nhỏ thì áp suất tĩnh lớn
CHƯƠNG VI :CHẤT KHÍ
1 . Tính chất của chất khí
- Bành trướng, Dễ nén, Có khối lượng riêng nhỏ so với chất lỏng và chất rắn.
2. Cấu trúc của chất khí
Chất được tạo từ các phân tử, các phân tử tương tác liên kết với nhau tạo thành những phân tử.
Mỗi chất khí được tạo thành từ các phân tử giống hệt nhau. Mỗi phân tử có thể bao gồm một hay nhiều nguyên
tử.
- Chất được cấu tạo từ những phân tử (hoặc nguyên tử) chuyển động nhiệt không ngừng.
- Ở thể khí, các phân tử ở xa nhau, lực tương tác giữa các phân tử yếu nên chúng chuyển động về mọi phía nên
một lượng khí không có thể tích và hình dạng xác định.
- Ở thể rắn và thể lỏng, các phân tử ở gần nhau, lực tương tác giữa chúng mạnh, nên các phân tử chỉ dao động
quanh một vị trí cân bằng. Do đó khối chất lỏng và vật rắn có thể tích xác định.
- Ở thể rắn, các vị trí cân bằng của phân tử là cố định nên vật rắn có hình dạng xác định.
- Ở thể lỏng thì các vị trí cân bằng có thể di chuyển nên khối chất lỏng không có hình dạng xác định mà có thể
chảy.
6.Khí lý tưởng
Khí lý tưởng (theo quan điểm vĩ mô) là khí tuân theo đúng hai định luật Boyle-Mariotte và Charles.
Ở áp suất thấp, có thể coi khí thực như là khí lý tưởng.
7. Nhiệt độ tuyệt đối
o - Nhịêt giai Kelvin là nhiệt giai trong đó không độ (0 K) tương ứng với nhiệt độ -273
o
C và khoảng cách nhiệt
độ1kelvin (1K) bằng khoảng cách 1
o
C.
o - Nhiệt độ đo trong nhịêt giai Kelvin được gọi là nhiệt độ tuyệt đối, ký hiệu T. T = t +273
Phương trình TTKLT
2
22
1
11
T
Vp
T
Vp
=
⇒
const
T
V
=
Phát biểu Ở nhiệt độ không đổi, tích
của áp suất p và thể tích V
của một lượng khí xác định
là một hằng số.
Khi thể tích không đổi áp
suất của một khối khí tỉ lệ
thuận với nhiệt độ tuyệt đối
Thể tích V của một lượng khí
có áp suất không đổi thì tỉ lệ
với nhiệt độ tuyệt đối của khí.
.CHƯƠNG VII : CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ
I.Chất rắn
1.Chất rắn: được chia thành 2 loại : chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.
Chất rắn kết tinh được cấu tạo từ các tinh thể, có dạng hình học
Chất vô định hình không có cấu trúc tinh thể nên không có dạng hình học.
2.Tinh thể và mạng tinh thể
- Tinh thể là những kết cấu rắn có dạng hình học xác định.
- Mạng tinh thể
Tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt chẽ với nhau bằng những lực tương tác
và sắp xếp theo một trật tự hình học trong không gian xác định gọi là mạng tinh thể.
3. Chuyển động nhiệt ở chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.
o Mỗi hạt cấu tạo nên tinh thể không đứng yên mà luôn dao động quanh một vị trí cân bằng xác định trong mạng
tinh thể. Chuyển động này được gọi là chuyển động nhiệt (ở chất kết tinh).
o Chuyển động nhiệt ở chất rắn vô định hình là dao động của các hạt quanh vị trí cân bằng.
o Khi nhiệt độ tăng thì dao động mạnh.
+Định luật Hooke
“Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối kéo hay nén của thanh rắn tiết diện đều tỉ lệ thuận với ứng suất gây ra nó.”o
l
l∆
∼
S
F
hay :
o
l
l
∆
=
E
S
F
hay : σ = E.ε
o
l
l∆
: độ biến dạng tỉ đối
E (N/m): suất đàn hồi
+Lực đàn hồi
F
b
: Lực vừa đủ làm vật hư hỏng.
III. Sự nở vì nhiệt của vật rắn :
1. Sự nở dài :
Độ tăng chiều dài ∆l = αl
o
(t – t
o
)
Công thức sự nở dài : l = l
o
+ ∆l = l
o
[1 + α (t – t
o
)]
α : hệ số nở dài (K
– 1
hay độ
– 1
), phụ thuộc vào bản chất của chất làm thanh.
2. Sự nở khối : V = V
o
+ ∆V = V
o
[1 + β(t – t
o
)]
β : hệ số nở khối (K
phân tử chất lỏng
⇒ Mặt thoáng chất lỏng :
- Khi chất lỏng dính ướt thành bình :mặt chất lỏng ở chỗ sát thành bình là một mặt lõm.
- Khi chất lỏng không dính ướt thành :mặt chất lỏng ở chỗ sát thành bình là một mặt lồi.
5. Hiện tượng mao dẫn
o Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dâng lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính
trong nhỏ, trong vách hẹp, khe hẹp, vật xốp,… so với mực chất lỏng ở ngoài.
o Công thức tính độ chênh lệch mực chất lỏng do mao dẫn
dg
4
h
ρ
σ
=
σ (N/m) : hệ số căng bề mặt của chất lỏng
ρ (N/m
3
) : khối lượng riêng của chất lỏng
g (m/s
2
) : gia tốc trọng trường
d (m) : đường kính trong của ống.
h (m) : độ dâng lên hay hạ xuống.