Khoa Khoa học Vật liệu

Bài giảng

CƠ NHIỆT
Giảng viên: Nguyễn Đức Hảo
Phone: 098.99.88.771
Email:
Địa điểm làm việc: Văn phòng khoa
Khoa học Vật liệu, CS NVC.

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

1


Chương 1
MỞ ĐẦU

Giới thiệu chung về môn
học
Vật lý và các môn khoa
học khác
Vật lý và đo lường
Phép
nguyên

phân

tích

thứ

Những chữ số có nghıã –
Cách viết các kết quả bằng
số

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

2


Giới thiệu chung về môn học
Tên môn học: Vật lý đại cương 1 (Cơ Nhiệt)
Số tı́n chỉ: 03 (2LT+1BT)
Số tiết: 60 (15 tuần)
Lớp sv: KVL16_1
Cán bộ giảng dạy: ThS Nguyễn Đức Hảo
Tài liệu học tập:




Các bài giảng về Cơ Nhiệt – Nguyễn Nhật Khanh, Châu Văn Tạo –
NXB ĐHQG Tp.HCM
Bài tập Cơ học và Nhiệt động lực học – Nguyễn Nhật Khanh,
Châu Văn Tạo, NXB ĐHQG Tp.HCM.

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

3



Giới thiệu chung về môn học
Hình thức học: Học lý thuyết trên lớp, làm bài tập trên
lớp, bài tập về nhà, tham gia phát biểu xây dựng bài,
điểm danh trên lớp.
Phân bố thời gian học trên lớp (7 chương): 1 buổi lý
thuyết + 1 buổi bài tập/ 1 chương.
Cách học hiệu quả:
 Đi học đầy đủ
 Ghi chú các nội dung chính được giáo viên giới thiệu
 Làm bài tập ở nhà đầy đủ
 Tích cực làm bài tập trên lớp
 Chủ động trao đổi ngay với giáo viên những vấn đề
chưa hiểu rõ hoặc những bài tập khó.
Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

4


Điểm tổng kết môn





Giữa kỳ: (30%), Thi giữa kỳ (Chương 2, 3, 4)
Cuối kỳ: (70%), Thi kết thúc học phần (Cả
chương trình).
Điểm cộng:





Chuyên cần
Phát biểu trao đổi bài trên lớp
Làm bài tập trên lớp

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

5


Giới thiệu chung về môn học
Hình thức thi:
 Giữa kỳ: Tự luận. Thời gian 60p. Bài tập chương
2, 3 và 4.
 Cuối kỳ: Tự luận. Thời gian từ 60p – 90p. Bài tập cả
chương trình.
Đề cương ôn tập: sẽ được cung cấp vào 2 tuần cuối
môn học.

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

6


Phân bố chương trình học










Tuần 1&2: Mở đầu + Động học chất điểm
Tuần 3&4: Động lực học chất điểm
Tuần 5&6: Các định luật bảo toàn trong cơ học
Tuần 7&8: Cơ học vật rắn
Tuần 9&10: PT trạng thái khí lý tưởng, khí thực
Tuần 11&12: Nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học
Tuần 13&14: Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học
Tuần 15: Ôn tập cả chương trình

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

7


Giới thiệu chung về môn học


Thắc mắc và trả lời.

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

8



Chương 1: Mở đầu
Mục tiêu:
Hiểu được mục tiêu chung của môn học, vị trí và vai trò của cơ
học trong vật lý và đời sống
Hiểu được vai trò của đo lường, phép phân tích thứ nguyên và
cách viết các kết quả đo lường
Vật lý ho ̣c là môn khoa học tìm hiểu và nghiên cứu các định luật
chi phối các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên.
* Gồm 5 ngành cơ bản:
 Cơ học: chuyển động của vật thể
 Nhiệt học: nhiệt, nhiệt độ, tính chất của tập hợp số lớn các hạt
 Điện từ ho ̣c: hiện tượng điện từ, sóng điện từ
 Thuyết tương đối: chuyển động với mọi vận tốc
 Cơ học lượng tử: lý thuyết mô tả mo ̣i vật từ nhỏ đế n lớn
Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

9


Chương 1: Mở đầu
Cơ học: cơ học cổ điển, cơ học Newton, là
phần đầu của môn Vật lý, là cơ sở của
nghiên cứu vật lý nói chung.
Ngày nay, Cơ học là môn học chủ đạo không
thể thiếu được của sinh viên trong mọi ngành
khoa học kỹ thuật.
Vd: Cơ học lý thuyết, Cơ học kết cấu, Cơ học
công trình, Cơ học đất...
Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu


10


§1. Vật lý và các môn khoa học khác
-

-

-

-

Các hiện tượng vật lý luôn tồn tại xung quanh ta, mặc dù ta có
thể biết hoặc không biết đến.
Vd: tại sao ta thở được? Tại sao tim đập bơm máu đi khắp cơ
thể? Tại sao bầu trời lại xanh?...
Tất cả máy móc thiết bị xung quanh ta đều hoạt động dựa trên
các nguyên lý vật lý.
Vật lý và các ngành khoa học khác có liên quan mật thiết với
nhau.

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

11


§2. Vật lý và đo lường
-


-

Vật lý được xây dựng từ những quan sát và đo lường (thực
nghiệm) > cơ sở lý thuyết. Vd: Newton và trái táo.
Nói đến vật lý phải nói đến đo lường trong vật lý.

Hệ SI: (tiếng
Pháp: Système International d'unités)
-Hệ đơn vị đo lường quốc tế
-Gồm khối lượng (Kg); chiều dài (m);
thời gian (s); nhiệt độ (K); cường độ
dòng điện (A); số ha ̣t (mol); cường độ
sáng (Cd)
-Một số nước không sử du ̣ng SI: Mỹ,
Anh, Ireland, Liberia, Myanma
-2.1

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

12


§2. Vật lý và đo lường
2.2 Mẫu đo khối lượng, chiều dài và thời gian

-

Ký
hiệu


Tên

Đại
lượng

Định nghĩa

Chiều
dài

Đơn vị đo chiều dài tương đương với chiều dài quãng đường đi được của một
tia sáng trong chân không trong khoảng thời gian 1 / 299 792 458 giây.

kg

Khối
lượng

Đơn vị đo khối lượng bằng khối lượng của kilôgam tiêu chuẩn quốc tế (quả
cân hình trụ bằng hợp kimplatin-iriđi) được giữ tại Viện đo lường quốc
tế, Sèvres, Paris, là đơn vị đo lường cơ bản duy nhất được định nghĩa bằng
nguyên mẫu vật cụ thể thay vì được đo lường bằng các hiện tượng tự nhiên

giây

s

Thời
gian


Đơn vị đo thời gian bằng chính xác 9 192 631 770 chu kỳ của bức xạ ứng với
sự chuyển tiếp giữa hai mức trạng thái cơ bản siêu tinh tế của nguyên tử xêzi133 tại nhiệt độ 0 K

kelvin

K

Nhiệt
độ

Đơn vị đo nhiệt độ nhiệt động học (hay nhiệt độ tuyệt đối) là 1 / 273,16 (chính
xác) của nhiệt độ nhiệt động học tại điểm cân bằng ba trạng thái của nước

ampe

A

mol

mol

candela

cd

mét

kilôgam

m


Cường độ dòng điện

Số hạt
Cường độ chiếu sáng
Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

13


§2. Vật lý và đo lường
-

2.3 Phép chuyển về đơn vị cơ bản: đổi đơn vị.
Google: “doi don vi”

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

14


§2. Vật lý và đo lường
-

Những tiếp đầu ngữ trong hệ mét thông dụng nhất, cần ghi
nhớ:

-

Ít thông dụng hơn:


Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

15


§2. Vật lý và đo lường
-

Áp dụng: Mỗi phép đổi đơn
vị sau đây có một sai sót.
Trong từng trường hợp, hãy
giải thích sai sót đó là gì.

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

16


§3. Phép phân tích thứ nguyên

-

Thứ nguyên: phản ánh bản chất định tính (không định lượng)
của một đại lượng vật lý.
Vd: mét, dặm, inch, foot... khác nhau về đơn vị nhưng cùng
thứ nguyên Chiều dài
3 đại lượng cơ bản: Chiều dài L; Khối lượng M; Thời gian T
Các đại lượng khác: ký hiệu trong ngoặc vuông. Vd: [A]; [E]...
Là tổ hợp của thứ nguyên của các đại lượng cơ bản

Vd: Thể tı́ch [V]=L3
Gia tốc [a]=LT-2

-

Áp dụng : Xác định thứ nguyên của 02 đại lượng vật lý bất kỳ.

-

-

-

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

17


§3. Phép phân tích thứ nguyên
-

-

-

-

Phép phân tích Thứ nguyên: phép đồng nhất thức nguyên
của hai vế trong công thức.
Cơ sở: chỉ các đại lượng cùng thứ nguyên mới có thể bằng

nhau, hoặc cộng được với nhau
Vd: Cơ năng=Động năng + Thế năng => Cơ năng, Động năng
và Thế năng có cùng thứ nguyên.
Ứng dụng:
- Kiểm tra sai sót trong một phương trình mô tả hiện tượng
vật lý (phương trình vật lý). VD: V = k.a/t (k là hệ số không
thứ nguyên).
- Xác định mối quan hệ giữa các đại lượng trong biểu thức.
VD: Fly tâm= k.Vn.Rm (k là hệ số không thứ nguyên).
Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

18


§3. Phép phân tích thứ nguyên
-

Áp dụng:
- Kiểm tra công thức
- Chứng minh động
năng và thế năng
có cùng thứ nguyên

T  2

m
K

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu


19


§4. Những chữ số có nghıã -Cách viết kết
quả bằng số
-

4.1 Chữ số có nghıã
-

-

-

3,25 có 3 chữ số có nghıã là 3, 2 và 5
0,13 có 2 chữ số có nghıã là 1 và 3 (số 0 không có nghĩa, chỉ bậc độ
lớn)
30 có 2 chữ số có nghıã

Áp dụng

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

20


§4. Những chữ số có nghıã -Cách viết kết
quả bằng số
-


-

4.2 Chữ số đáng tin cậy
125,364±0,16 = 125,4±0,2 : chữ số đáng tin cậy là
3, làm tròn thành 4.
Vật dài 23,4 m có nghĩa : 23,4±0,1 m
4.3 Cộng, trừ: s=a+b hay s=a-b

s  a  b
-

s  s

4.4 Nhân, chia: s=a*b hay s=a/b

s a b


s
a
b

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

s  s
21


Bài tập cuối chương
-


-

BTVN:
Giả sử cần thiết lập hệ thức giữa bình phương vận tốc, gia tốc
không đổi và quãng đường đi được của một chất điểm dạng
v2=kansm, với k là hệ số không thứ nguyên. Hãy xác định n và
m.
Xác định diện tích của hình chữ nhật có chiều dài (21,3 ± 0,2)
cm và chiều rộng (9,8 ± 0,1) cm.

Bài giảng Cơ Nhiệt - Chương 1 - Mở đầu

22