Vật lí 12 Tổng hợp những điều quan trọng chương Cơ học vật rắn

[trà nguyễn hữu nghĩa]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Xin chào cả nhà, sau một khoảng thời gian suy xét, BQT box Vật Lí quyết định tạo tạo Topic [Vật lí] Tổng hợp những điều quan trọng Nghe có vẻ lạ lẫm và mọi người chưa hình dung được là nó để làm gì đúng không nào? Mình sẽ nói cụ thể cho mọi người hình dung nhé

Như các bạn đã biết trong mỗi box nhỏ (VD trong phần Vật Lí 12 thì Dao động cơ gọi là 1 box nhỏ ) thường có các bài/ topic quan trọng như tổng hợp kiến thức, chuyên đề, kỹ năng được ghim lên cao để cho không bị trôi và mọi người dễ dàng xem, tìm kiếm. Sau lần quy hoạch lại BOX vừa rồi thì đã có một vài thay đổi lớn. Chúng ta có thêm 1 BOX siêu to khổng lồ và chất lượng là "TÀI LIỆU VẬT LÍ" cập nhật tài liệu từ cơ bản đến nâng cao, ôn thi hsg, thi chuyên, thi THPTQG và đặc biệt là tổng hợp tất cả các loại đề thi cho các bạn tha hồ luyện tập. Những topic ghim cũ đã được di chuyển đến BOX mới vậy câu hỏi đặt ra là vậy topic ghim này lập ra để làm gì? Mình sẽ trả lời ngay đây:

Mục đích:

• Hệ thống lại những dạng cơ bản hay gặp, những thắc mắc thường xuyên của thành viên
• Hệ thống những câu hỏi hay, bài tập lạ, thú vị của thành viên
• Dễ tìm kiếm (vào box nhỏ là mọi người thấy ngay ở đầu trang rồi )
• Phần mở rộng kiến thức (nếu có) mà BQT cập nhật

Nội dung topic:

• Tổng hợp những câu hỏi thường gặp để giải đáp
• Những bài tập lạ, khó, hiếm
• Các phần lưu ý khi học phần kiến thức ở box nhỏ được ghim
• Kiến thức mở của box nhỏ được ghim
• Những mục đích phát sinh khác

Hoạt động:

• BQT box được phân công phụ trách quản lí
• Thành viên không được trả lời tại topic này
• Topic cập nhật thường xuyên theo từng thời kì

Mọi trao đổi góp ý về nội dung thắc mắc tại đây: [Vật lí] Góp ý về nội dung Topic ghim ở box nhỏ

 

[trà nguyễn hữu nghĩa]

Một số bài tập mức độ vận dụng - vận dụng cao mà mình tổng hợp được:

Bài 1:

Một hình trụ khối | lượng 1m, bán kinh R đang | quay với vận tốc góc $\omega _0$ thì được đặt (không có vận tốc tịnh tiến ban đầu) xuống một mặt phẳng ngang. Tính vận tốc tịnh tiến của trục hình trụ khi nó bắt đầu lăn không trượt trên mặt phẳng. Áp dụng kết quả tìm được cho hình trụ đặc và vành trục.

Spoiler: Để xem đáp án

Mình lười tính Momen quán tính của vật nên sẽ gọi nó là I nhé (áp dụng cho cả 3 trường hợp). Nếu bạn không tính được I thì mình sẽ giúp sau
Gọi hệ số ma sát của mặt phẳng ngang là $\mu$
Lực ma sát sẽ đóng vai trò là lực cản chuyển động quay và lực phát động trong chuyển động tịnh tiến.
Trong chuyển động quay thì ta dùng quy tắc Momen: $F_{ms}.R = -I\gamma \Rightarrow \gamma = -\frac{\mu mg R}{I}$
Trong chuyển động tịnh tiến thì áp dụng định luật II Newton: $F_{ms} = ma_t \Rightarrow a_t = \mu g$
Khi đặt vật xuống thì vận tốc góc sẽ biên thiên theo biểu thức: $\omega = \omega _0 + \gamma t$
Vận tốc tịnh tiến sẽ biên thiên theo biểu thức: $v_t = a_t. t$
Vật chuyển động lăn không trượt thì có: $v_t = \omega .R \Leftrightarrow a_t.t = \omega _0.R + \gamma R. t$
Từ biểu thức trên bạn tìm được t sau đó thay vào biểu thức của v là được
(PS: Lâu rồi không làm nên sai chỗ nào cứ nhắc mình nhé )

Spoiler: Để xem đáp án khác

Trụ có momen quán tính $I$, đang quay với vận tốc $\omega _0$ thì năng lượng của nó là: $W = I.\omega _0^2/2$

Khi nó lăn trên mặt ngang với vận tốc tịnh tiến cùa trục là $v$ thì vận tốc quay của nó là $\omega' = v/R$. Năng lượng của nó bao gồm: năng lượng tịnh tiến của trục quay và năng lượng quay quanh trục:

$W' = W_1 + W_2 = mv^2/2 + I.\omega'^2/2$. Áp dụng bảo toàn năng lượng ta có: $W = W'$

Với $I = m.R^2/2$ đối với hình trụ, thay vào sẽ khử được ẩn m.

Xem chi tiết tại đây

Bài 2:

Trên một hình trụ rồng người ta cuốn một sợi dây không giãn có khối lượng và đường kính không đáng kể. Đầu kia của sợi dây buộc cố định tại điểm O. Tính gia tốc của hình trụ và lực căng của sợi dây bằng phương pháp động lực học và bằng phương pháp năng lượng.

Spoiler: Để xem đáp án

+ Động lực học: Ta xem như vật lăn không trượt dưới tác dụng của trọng lực.
Phương trình momen: $T.R = I\gamma$
Phương trình định luật II Newton: $P - T = ma$
Vật lăn không trượt thì có $a = \gamma R$
Từ hệ 2 phương trình 2 ẩn ($a, \gamma$) sẽ tìm được gia tốc và lực căng dây.
+ Năng lượng: Thế năng khi vật rơi sẽ chuyển sang động năng và động năng quay
$mgh = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2} I \omega ^2$
Vì lăn không trượt nên có $\omega R = v$ và $v = \sqrt{2gh}$
Thay vào trên rút gọn được h và tìm được a.
Có a sẽ tính được T theo động lực học

Xem chi tiết tại đây