Bài giảng Vật lí đại cương 1 - Giới thiệu môn học vật lí đại cương

VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG 1: CƠ-NHIỆT 
BÀI MỞ ĐẦU
GiỚI THIỆU MÔN HỌC 
VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG
MUÏC TIEÂU
- Nắm ñöôïc ñoái töôïng vaø phöông phaùp
nghieân cöùu cuûa Vaät lyù hoïc và vật lý đại 
cương.
- Naém ñöôïc các đại lượng vật lý, hệ đơn
vị đo lường quốc tế, các phép tính véctơ. 
- Vận dụng giải các bài tập, giải thích các 
vấn đề có liên quan.
§1. VẬT LÝ HỌC, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU 
1. Vật lý học là môn khoa học tự nhiên
nghiên cứu các quy luật vận động, phát triển
của thế giới tự nhiên, cấu trúc và tính chất 
của thế giới vật chất để hiểu và làm chủ thế 
giới, phục vụ cuộc sống ngày một tốt đẹp 
hơn cho con người.
- Vật lý học làm nền tảng của cách mạng 
khoa học công nghệ và sự tiến hóa của xã
hội loài người.
- Cơ học
CÁC DẠNG - Nhiệt
VẬN ĐỘNG: - Điện, Từ, lượng tử
- Nguyên tử, hạt nhân
- Vi mô
-Vật thể
THẾ GiỚI - Vĩ mô
VẬT CHẤT - Hấp dẫn
- Trường - Điện
vật lý - Từ
2. Các lĩnh vực nghiên cứu của vật lý học
• Vật lý lý thuyết
• Vật lý chất rắn
• Vật lý thiên văn vũ trụ
• Vật lý địa cầu
• Vật lý môi trường
• Vật lý quang phổ
• Vật lý hạt nhân
• Vật lý năng lượng cao
• Vật lý ứng dụng ...
3. Phương pháp nghiên cứu vật lý
• Quan sát
• Thí nghiệm
• Nêu khái niệm, giả thuyết, định luật
• Xây dựng các học thuyết
• Ứng dụng thực tiễn, kiểm chứng
• Phát hiện mới
§2. VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
Trình bầy một cách khái quát những kiến
thức vật lý cơ bản về các lĩnh vực:
1. Cơ học: nghiên cứu chuyển động của
các vật thể.
2. Nhiệt học: nghiên cứu các hiện tượng về 
nhiệt của vật chất ở các trạng thái khác nhau
3. Điện từ học: các hiện tượng điện - từ
4. Quang học: các hiện tượng về ánh sáng
5. Nguyên tử-Hạt nhân: nghiên cứu cấu trúc,
tính chất, sự vận động của nguyên tử, hạt 
nhân. 
§3. CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ – ĐƠN VỊ ĐO 
LƯỜNG
- Đại lượng vật lý đặc trưng cho một thuộc
tính của một vật thể, hiện tượng, quá trình...
(các đối tượng vật lý).
- Đại lượng vật lý có thể đo được (trực tiếp
hoặc gián tiếp).
- Đại lượng vật lý có thể là vô hướng (số đại
số âm hoặc dương) hay có hướng (véc tơ).
- Các đại lượng vật lý thường phụ thuộc lẫn
nhau (có thể suy từ ĐL này ra ĐL khác).
- Mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý được
xác lập bởi các định luật vật lý và các biểu
thức toán học.
- Đo các đại lượng vật lý là so sánh trực tiếp
hoặc gián tiếp đại lượng đó với đại lượng
cùng loại được chọn làm đơn vị.
- Biểu thị giá trị đo được của đại lượng vật lý
bằng các số kèm theo tên gọi của đơn vị. 
- Để thuận tiện cho việc sử dụng người ta
chọn một số đại lượng cơ bản và đơn vị cơ
bản của chúng, đồng thời đưa ra các chuẩn
quốc tế cho các đơn vị đó, gọi là hệ đơn vị 
đo lường quốc tế (International System of 
Units SI).
- Các đại lượng vật lý khác và đơn vị của 
chúng được xác định qua các đại lượng và 
đơn vị cơ bản, gọi là đơn vị dẫn xuất.
Bảng 1: Một số đại lượng và đơn vị hệ SI
Đại lượng Tên đơn vị Ký hiệu
I. Đơn vị cơ bản:
1. Độ dài
2. Thời gian
3. Khối lượng
4. Cường độ dòng điện
5. Độ sáng
6. Nhiệt độ (tuyệt đối)
7. Lượng chất
II. Đơn vị phụ:
1. Góc phẳng
2. Góc khối
mét
giây
kilôgam
ampe
candela
kelvin
mol
rađian
sterađian
m
s
kg
A
Cd
K
mol
rad
sr
Đại lượng Tên đơn vị Ký hiệu
III. Đơn vị dẫn xuất:
1. Diện tích
2. Thể tích
3. Chu kỳ
4. Tần số
5. Vận tốc
6. Gia tốc
7. Lực
8. Năng lượng
9. Công suất
10. Hiệu điện thế
11. Cường độ điện trường
mét vuông
mét khối
giây
héc
mét trên giây
m/giây bphg
niuton
jun
oát
vôn
vôn/mét
m2
m3
s
Hz
m/s
m/s2
N
J
W
V
V/m
Bảng 2: Một vài ví dụ về số đo các đại lượng:
Loại đại lượng Giá trị
1. Độ dài:
- Bán kính trái đất
- Độ dầy tờ giấy
2. Thời gian:
- Tuổi của vũ trụ
- Thời gian một ngày
3. Khối lượng:
- Mặt trời
- Con voi
- Điện tử (electron)
m
6.106
1.10-4
s
5.1017
9.104
kg
2.1030
5.103
9.10-19
Thứ nguyên:
Từ các đơn vị cơ bản ta định nghĩa được
các đơn vị dẫn xuất căn cứ vào thứ nguyên.
Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu 
lên sự phụ thuộc của đơn vị đo đại lượng đó vào 
các đơn vị cơ bản.
Ví dụ: - Thứ nguyên của thể tích là (độ dài)3,
ta ký hiệu [thể tích] = [độ dài]3= L3
- [vận tốc] =[độ dài][thời gian]-1= LT-1
- [khối lượng riêng]=[khối lượng][thể tích]-1 = ML-3
Quy tắc:
a. Các số hạng của một tổng đại số phải có cùng 
thứ nguyên.
b. Hai vế của cùng một công thức, một phương 
trình vật lý phải có cùng thứ nguyên.
§3. Các phép tính vectơ:
1. Khái niệm: Véc tơ là một đoạn thẳng có 
hướng, đặc trưng cho một dại lượng vật 
lý, biểu thị độ lớn, phương, chiều chuyển 
động của đại lượng đó.
A là gốc véctơ
B là ngọn véctơ
Độ dài AB là môđun
(giá trị véctơ)
Đường AB là giá véctơ
a = axi + ayj + azk ; a =
A
B
a
y
x
z
o
a a ax
2
y
2
z
2+ +
2. Phép cộng b
a
c
a
b
c 
c a b= +
c a b 2abcos2 2= + + 
α
3. Phép trừ c
a
b
c = a – b = a + (-b)
4. Nhân vô hướng: (a.b) = a.b.cos(a.b)
5. Nhân hữu hướng: 
a x b = c hay [a,b] = c
c = a.b.sin(a.b) 
c
b
a