Lực hấp dẫn có phương và chiều như thế nào

Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả tạo ra gia tốc cho vật hoặc làm vật biến dạng.

Đặc điểm của lực:

  • Gốc tại điểm đặt lực
  • Phương, chiều là phương chiều của lực
  • Độ dài của lực tỉ lệ với cường độ lực theo một tỉ lệ cho trước
  • Ký hiệu: F
  • Đơn vị: N (Niutơn)

Định nghĩa xung lượng của lực

Xung lượng của lực (hay còn gọi là xung của lực) là một đại lượng véc tơ được tính bằng tích của lực \(\vec{F}\) và thời gian lực tác dụng lên vật \(\Delta t\).

Đặc điểm của xung lượng của lực:

  • Điểm đặt: đặt vào vật
  • Phương, chiều trùng với phương chiều của \(\vec{F}\)
  • Độ lớn: \(\vec{F}\times\Delta t\)
  • Đơn vị: N.s

Định nghĩa lực cơ học

Lực cơ học là một đại lượng véc tơ có điểm đặt, phương, chiều và độ lớn.

Các lực cơ học gồm: lực hấp dẫn, lực đàn hồi, lực ma sát và lực hướng tâm.

Lực hấp dẫn

  • Có điểm đặt: tại trọng tâm của vật
  • Cùng phương ngược chiều
  • Biểu thức: \(F_{hd}= G \times \frac{m_{1}\times m_{2}}{R^{2}}\)

Trong đó: Fhd: lực hấp dẫn m1, m2: khối lượng của 2 vật R: khoảng cách giữa 2 chất điểm

G: hằng số hấp dẫn

A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

I. Lực hấp dẫn

- Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.

- Lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật.

II. Định luật vạn vật hấp dẫn

1. Định luật:

Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

2. Công thức: 

Fhd = G\(\frac{m_{1}m_{2}}{r^{2}}\)

Trong đó:

m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm,

r là khoảng cách giữa chúng;

G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 gọi là hằng số hấp dẫn.

3. Điều kiện áp dụng định luật

- Khoảng cách giữa 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng, khi đó 2 vật được coi là 2 chất điểm.

- Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối tâm.

III. Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn.

- Trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó.

- Trọng lực đặt vào một điểm đặc biệt của vật, gọi đó là trọng tâm của vật.

- Độ lớn của trọng lực tính như sau:

 P = G \(\frac{mM}{(R + h)^{2}}\)

Trong đó:

m là khối lượng của vật (kg)

M và R là khối lượng và bán kính của Trái Đất

h là độ cao của vật so với mặt đất (m)

- Ta cũng có P = mg nên gia tốc rơi tự do:

g = \(\frac{GM}{(R + h)^{2}}\)

Nếu vật ở gần mặt đất (h<<R) thì g = \(\frac{GM}{R^{2}}\) 

Sơ đồ tư duy về lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn

Lực hấp dẫn có phương và chiều như thế nào

Trọng lực có phương thẳng đứng, chiều hướng về phía Trái Đất.

Chọn đáp án C

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lực nào sau đây là lực hút của Trái Đất?

- Lực làm cho chiếc thuyền nổi trên mặt nước.

- Lực kéo chiếc thuyền chìm xuống khi bị nước tràn vào.

- Lực đẩy thuyền đi theo dòng nước.

Xem đáp án » 21/11/2021 1,722

Trọng lực có phương thẳng đứng, chiều hướng về phía Trái Đất.

Chọn đáp án C

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lực hấp dẫn có phương và chiều như thế nào

Lực hấp dẫn có phương và chiều như thế nào
Lực hút giữa Mặt Trăng và Trái Đất giữ cho Mặt Trăng chuyển động tròn đều quanh Trái Đất (theo cơ học cổ điển)

Định luật vạn vật hấp dẫn:

Lực hấp dẫn tỉ lệ thuận với tích khối lượng của hai vật và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Biểu thức của lực hấp dẫn:

\[F_{hd}=G\dfrac{m_{1}m_{2}}{r^{2}}\]

trong đó

  • m1; m2: là khối lượng của hai vật (kg)
  • G = 6,67.10-11N.m2/kg2: hằng số hấp dẫn
  • r: khoảng cách giữa hai vật (m)
  • F$_{hd}$: lực hấp dẫn giữa hai vật (N)

Lực hấp dẫn và trọng lực

Đối với các vật nằm trong trường hấp dẫn của Trái Đất cách mặt đất một khoảng h đều chịu lực hút của Trái Đất, lực này gọi riêng là trọng lực, trọng lực có điểm đặt tại trọng tâm của vật, luôn có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống hướng vào tâm Trái Đất. Độ lớn của trọng lực gọi là trọng lượng.

\[F_{hd}=G\dfrac{mM}{(R+h)^{2}} = mg = P\]

Biểu thức tính gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào độ cao:

=> $g = \dfrac{M}{(R \pm h)^{2}}$

Trong đó:

  • g: gia tốc rơi tự do (m/s2)

  • m: khối lượng của vật cần tính trọng lượng (kg)

  • M: khối lượng của Trái Đất (kg)

  • R: bán kính của Trái Đất (m)

  • h: độ cao (độ sâu) của vật so với mặt đất (m)

  • P: độ lớn của trọng lực (N)

Trong thực tế khối lượng Trái Đất phân bố không đồng đều → gia tốc rơi tự do của vật tại các địa điểm khác nhau trên Trái Đất là khác nhau, hay nói cách khác gia tốc rơi tự do là đại lượng phụ thuộc vào vị trí địa lý.

Câu hỏi: Trọng lực có phương và chiều như thế nào?

Trả lời:

- Trọng lực có phương và chiều như sau:

+ Phương thẳng đứng

+ Chiều hướng về phía Trái Đất.

Tiếp theo đây, hãy cùng Top lời giải chúng mình tìm hiểu nhiều hơn những kiến thức về trọng lực nhé!

1. Trọng lực là gì?

- Trước khi tìm hiểu về trọng lực là gì, cùng chúng tôi nhắc lại kiến thức về lực tác động. Trong vật lý, lực là bất kỳ ảnh hưởng nào làm cho một vật thể chịu sự thay đổi hoặc làm ảnh hưởng đến chuyển động, hướng hay cấu trúc hình học của nó.

- Trọng lực là một trong những loại lực cơ bản nhất trong lĩnh vực vật lý cơ học. Bản chất của trọng lực chính là lực hút của Trái Đất lên một vật bất kỳ.

- Trọng lực được xác định bằng cách tính khối lượng của vật và gia tốc tự do tại nơi đặt vật đó. Hướng của trọng lực sẽ theo phương thẳng đứng và chiều từ hướng về phía trái đất.

2. Đặc điểm của trọng lực

- Trọng lực được xác định bằng cách tính khối lượng của vật và gia tốc tự do tại nơi đặt vật đó. Hướng của trọng lực sẽ theo phương thẳng đứng và chiều từ hướng về phía trái đất.

- Trọng lượng của một vật là cường độ (độ lớn) của lực hút Trái Đất lên vật đó. Vì vậy, trọng lượng phụ thuộc vào vị trí của vật đó trên Trái Đất. Nếu một vật lên càng cao thì trọng lượng của nó sẽ càng giảm.

- Cầm một vật trên tay, nếu bạn buông tay ra thì vật sẽ rơi xuống. Vật rơi xuống là do có trọng lực tác dụng lên vật. Vậy có nghĩa là trọng lực đã sinh công. Công của trọng lực có đặc điểm: không phụ thuộc dạng đường đi, phụ thuộc vào trọng lực và hiệu độ cao 2 đầu quỹ đạo.

- Lực thế là lực mà công của nó không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo, chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối quỹ đạo. Lực thế còn được gọi là lực bảo toàn.

- Mở rộng:

+ Gia tốc trọng trường của Mặt trời gấp tới 28 lần so với tại Trái Đất. Nếu bạn có thể bước lên Mặt trời, cơ thể bạn sẽ nặng hơn tới 28 lần so với cân nặng thực.

+ Trọng lực là nguyên nhân của nhiều hiện tượng thiên nhiên trong đời sống như mưa rơi, tuyết rơi, hiện tượng mưa sao băng, …

3. Đơn vị đo trọng lực

- Công thức trọng lực dựa trên khối lượng của một vật là: P = 10m, trong đó P là trọng lượng (đơn vị N), m là khối lượng (đơn vị kg).

Ví dụ: Một vật có khối lượng 100g (0,1kg) ở mặt đất thì có trọng lượng gần bằng 1N. Một vật có khối lượng 1kg ở mặt đất có trọng lượng gần bằng 10N.

- Công thức tính trọng lực: P = mg, trong đó m là khối lượng của vật (kg), g là gia tốc trọng trường của vật (m/s2)

- Đơn vị đo của trọng lực được hệ thống đơn vị đo lường quốc tế SI công nhận là Newton, ký hiệu là N.

- Đơn vị được đặt tên theo nhà bác học Isaac Newton – Người đã tìm ra Định luật vạn vật hấp dẫn, mở một cánh cửa mới cho ngành vật lý cơ học.

- Theo hệ thống đơn vị đo lường, đơn vị đo này sẽ được quy đổi như sau:

100 g = 1 N

1 kg = 10 N

4. So sánh trọng lực và trọng lượng

- Giống nhau: Cả hai đều hình thành do lực hút của Trái Đất tạo thành.

- Khác nhau:

+ Trọng lực: Là lực hấp dẫn, lực hút của Trái Đất tác động lên 1 vật thể bất kỳ.

+ Trọng lượng: Chính là lực mà lực hút Trái Đất tác động lên vật thể đó hoặc là độ lớn của trọng lực tác dụng lên 1 vật.