Bài Giảng cơ học lý thuyết

Cơ học là môn học nghiên cứu tác động của lực lên vật thể. Cơ học ứng dụng các định luật vật lý vào các bài toán kỹ thuật, từ đó phát triển các phương pháp tiếp cận và các phương pháp tính toán, để có thể nghiên cứu, mô tả và đánh giá các ứng xử cơ học của các hệ kỹ thuật trong thực tế. Tùy theo tính chất của vật thể khảo sát, có thể chia cơ học thành cơ học vật rắn tuyệt đối, cơ học vật rắn biến dạng, cơ học chất lỏng và cơ học chất khí. Tập bài giảng này chỉ đề cập đến cơ học vật rắn tuyệt đối, tức là vật thể không bị biến dạng khi chịu lực. Thông thường cơ học vật rắn tuyệt đối lại được chia thành ba phần: · Tĩnh học; · Động học; · Động lực học. Trong cơ học vật rắn tuyệt đối, vật thể thực tế được mô hình hóa bằng chất điểm hoặc vật rắn tuyệt đối. Khi kích thước của vật là nhỏ hoặc kích thước của nó không đóng vai trò trong bài toán khảo sát thì vật thể đó được coi là chất điểm. Vật rắn tuyệt đối hay gọi ngắn gọn là vật rắn là tập các chất điểm mà khoảng cách giữa hai chất điểm bất kỳ luôn không đổi khi vật chịu tác dụng lực. Lý thuyết sử dụng trong giáo trình này được phát triển dựa trên phương pháp tiên đề, trong đó các định lý và các hệ quả sử dụng được suy diễn từ một hệ tiên đề với các mệnh đề được thừa nhận từ quan sát thực tế. Tĩnh học vật rắn (hay viết ngắn gọn là Tĩnh học) khảo sát tác động của lực lên vật rắn ở trạng thái cân bằng hay đứng yên. Ứng xử của vật rắn khảo sát được giả thiết là không thay đổi theo thời gian. Mục đích của Tĩnh học là thiết lập các điều kiện cân bằng đối với hệ lực tác dụng lên vật rắn ở trạng thái cân bằng hay trạng thái đứng yên. Nội dung của Tĩnh học bao gồm lý thuyết về hệ lực và khảo sát sự cân bằng của các vật rắn dưới tác dụng của hệ lực. Động học vật rắn khảo sát chuyển động của các chất điểm và vật rắn về mặt hình học, mà không chú ý đến lực tác dụng lên vật – nguyên nhân gây nên sự thay đổi chuyển động của vật thể. Trong đó, bài toán chuyển động của điểm bao gồm việc mô tả vị trí, tính toán vận tốc và gia tốc của điểm. Đối với bài toán động học vật rắn trước hết là mô tả chuyển động của toàn vật cùng với các đặc trưng động học, sau đó đưa ra mối quan hệ về vị trí, vận tốc và gia tốc của các điểm thuộc vật rắn. 4 Động lực học vật rắn khảo sát chuyển động của vật thể dưới tác dụng của lực – mối liên hệ giữa các đặc trưng động học và lực tác dụng. Sử dụng định luật cơ bản của động lực học, các phương pháp lực và gia tốc, công và năng lượng, và phương pháp xung lượng và động lượng được thiết lập. Tập bài giảng này được biên soạn cho sinh viên hệ Cao đẳng nghề ngành Cơ khí, nội dung của nó là một phần của giáo trình Cơ học kỹ thuật giảng dạy cho sinh viên chính quy Đại học Bách khoa Hà Nội. Các tác giả xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Phong Điền, ThS. Nguyễn Văn Quyền đã đọc nội dung bản thảo và cho các góp ý quý báu. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng cuốn sách chắc không tránh khỏi các sai sót, các tác giả rất mong nhận được sự góp ý của các đồng nghiệp và các em sinh viên để các tác giả chỉnh sửa, hoàn thiện nội dung bài giảng trong các lần tái bản sau. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ: PGS.TS. Nguyễn Quang Hoàng Bộ môn Cơ học ứng dụng, Viện Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội. Email: hoang.nguyenquang@hust.edu.vn, hoặc Tel.: 0243.8680469. Lịch sử triết học như một khoa học nghiên cứu sự xuất hiện của các học thuyết về những quy luật chung của tồn tại và tư duy được xuất hiện trong quá trình phát triển của triết học. Việc nghiên cứu quá trình phát triển của tư tưởng triết học một cách có hệ thống theo quan điểm lịch sử là vô cùng quan trọng và có ý nghĩa to lớn cả về mặt lý luận lẫn thực tiễn. Chúng ta cần phải nhận thấy một vấn đề chân lý đích thực là giảng dạy lịch sử triết học chính là giảng dạy triết học. Mọi thái độ xem thường, coi nhẹ thậm chí phủ định sạch trơn những di sản triết học của quá khứ, về thực chất là nhằm biện hộ cho sự khủng hoảng và bế tắc về mặt tư tưởng trong xã hội hiện đại. Phép biện chứng khoa học đã khẳng định rằng, không phải gạt bỏ và thủ tiêu quá khứ mà là tiếp thu có chọn lọc, có phê phán những thành tựu của văn minh thế giới, là duy trì và phát triển những gì có giá trị tiến bộ trong các thành quả của quá khứ, là kế thừa trên con đường phát triển của xã hội và văn hóa nhân loại. Lịch sử triết học đòi hỏi nghiên cứu toàn diện và sâu sắc thế giới quan của mọi nhà tư tưởng và nội dung của mọi học thuyết triết học, chỉ rõ giá trị lịch sử và hạn chế của nó, không cho phép trích dẫn thiên lệch về những tư tưởng riêng lẻ nhằm xuyên tạc bản chất đích thực của học thuyết này hay học thuyết kia. Nó đòi hỏi đi sâu vào những vấn đề bản chất sâu kín nhất, phức tạp nhất của các học thuyết triết học, chống lại thái độ hời hợt, nông cạn, bàng quan trong việc nghiên cứu đánh giá lịch sử triết học. Chính vì vậy, để hiểu lịch sử triết học như một khoa học chân chính thì chỉ có thể dựa trên cơ sở vững chắc của chủ nghĩa duy vật biện chứng và chủ nghĩa duy vật lịch sử. Trên tinh thần ấy, các tác giả của cuốn sách này đã đặt ra mục đích trình bày các nội dung trong đó một cách có hệ thống, phản ánh rõ nét 4