Định luật II Niu-tơn –

Định luật II Niu-ton a) Quan sát Một chiếc xe đang đứng yên trên sàn nhà rất nhẵn. Ta đẩy (hoặc kéo) xe về phía nào thì xe chuyển động nhanh dần về phía đó. Như vậy vectơ lực và vectơ gia tốc có cùng hướng với nhau (Hình 15, la). Ta đẩy càng mạnh (lực càng lớn) thì xe tăng tốc càng nhanh (gia tốc lớn hơn) (Hình 15.1b). Ta vẫn đẩy mạnh như lúc trước, nhưng nếu khối lượng của xe lớn hơn (do trên xe có hàng) thì xe tăng tốc ít hơn (gia tốc nhỏ hơn) (Hình 15.1c). Vậy, gia tốc của vật không chỉ phụ thuộc vào lực tác dụng lên vật mà còn phụ thuộc vào khối lượng của chính vật đó.b) Định luậtKhái quát hoá từ rất nhiều quan sát và thí nghiệm, Niu-tơn đã xác định được mối liên hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc, nêu lên thành định luật II Niu-ton :Gia tốc của một vật luôn cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của vectơ gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của vectơ lực tác dụng lên vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.(15.1)hoặc làc) Hình 15.1 Lực tác dụng và gia tốc của XeDựa vào hình 15.1, hãy nhận Xét xem gia tốc của một vật phụ thuộc vào những yếu tố gì.Cách phát biểu và viết hệ thức của định luật II Niu-tơn trong bài này áp dụng được trong các trường hợp:– Vật có thể coi là chất điểm.- Vật chuyển động tịnh tiến.Sau này ta sẽ còn xét một số trường hợp khác. Nguyên lí độc lập của tác dụngXét trường hợp vật (coi như chất điểm) chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực F. F. F.Nếu chỉ riêng từng lực tác dụng, thì chúng gây nên gia tốc tương ứng của vật như sau : ā一垒、一垒n’ ” ” inTừ thực tế khảo sát nhiều hiện tượng, người ta thừa nhận rằng gia tốc mà mỗi lực gáy cho vật không phụ thuộc vào việc có hay không có tác dụng của các lực khác.Vectơ gia tốc ä của vật bằng tổng của các vectơ gia tốc:面=ā+ā+…+面,= F, F, F. ܚL – + … + ܚܒdi = F+F+…+F, (15.2)Nếu gọi F là hợp lực của Fi.F. F, ta có:di =fKhi xét các vật chuyển động trong một mặt phẳng, ta có thể chiếu (152) xuống các trục toạ độ Y Vày của mặt phẳng ấy và viết dưới dạng đại số, sma, = F + F + F +…(15.3) ma, =F,+F,+F,+…2. Các yếu tố của vectơ lực Đến đây ta có được những hiểu biết rõ ràng hơn về vectơ lực: – Điểm đặt là vị trí mà lực đặt lên vật. – Phương và chiều là phương và chiều của gia tốc mà lực gây ra cho vật. – Độ lớn : Lực tác dụng lên vật khối lượng m gây ra cho nó gia tốc a thì có độ lớn bằng tích ma. Trong hệ SI, nếu m = 1 kg, a = 1 m/s” thì F = 1 kg.m/s21kg.m/s° gọi là 1 niutơn, kí hiệu là N.1 N là lực truyền cho vật có khối lượng 1 kg một gia tốc 1 m/s”.3. Khối lượng và quán tính Theo định luật II Niu-tơn, nếu có nhiều vật khác nhau lần lượt chịu tác dụng của cùng một lực không đổi, thì vật nào có khối lượng lớn hơn sẽ có gia tốc nhỏ hơn. Vậy, vật nào có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc, tức là càng có mức quán tính lớn hơn. Từ đó ta có thể nói : Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. Điều đó cho phép ta so sánh được khối lượng của những vật làm bằng các chất khác nhau. Một xe chở cát và một xe chở gạo được coi là có khối lượng bằng nhau nếu dưới tác dụng của hợp lực như nhau, chúng có gia tốc như nhau.4. Điều kiện cân bằng của một chất điểm Khi hợp lực của các lực tác dụng lên vật bằng 0: F = F + F +…+ F = 0 thì vectơ gia tốc của vật cũng bằng Ở : α = P = 0 Khi đó, vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Trạng thái đó của vật gọi là trạng thái cân bằng. Vậy, điều kiện cân bằng của một chất điểm là :hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng 0 (hệ các lực như vậy gọi là hệ lực cân bằng).5. Mối quan hệ giữa trọng lượng và khối lượng của một vật Xét một vật có khối lượng m rơi tự do. Vật chịu tác dụng của trọng lực P thẳng đứng, hướng xuống dưới và có gia tốc rơi tự do g cũng thẳng đứng, hướng xuống dưới. Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta có P = mg Gọi độ lớn P của trọng lực là trọng lượng của vật, có thể viết P = m.g. Như vậy, tại mỗi điểm trên mặt đất, trọng lượng (độ lớn của trọng lực) của vật tỉ lệ thuận với khối lượng của nó. Với giá trị gần đúng g s: 9,8 m/s2, ta thấy rằng, một vật có khối lượng m = 1 kg thì có trọng lượng P’s 9.8N (ở các lớp dưới, ta thường lấy gần đúng là 10 N).? CÂU HÖ!Nhiều lực tác dụng lên quả bóng bay nhưng nó vẫn đứng yên.Một vật chịu tác dụng của hệ lực cân bằng sẽ ở trong trạng thái giống như vật cô lập. Chính vì vậy, mà khi làm những thí nghiệm minh hoạ cho ịnh luật I Niu-tơn, do không thể tạobị “đệm không khí”, trọng lực tác dụng vào vật được cân bằng bởi lực nâng của những luồng không khí thổi từ phía dưới lên vật (xem bài 14),Khối lượng m của một vật không phụ thuộc vào vị trí của nó, nhưng gia tốc rơi tự do g thì phụ thuộc vào vĩ độ và độ cao (xem chương I). Như vậy, hệ thức P = m.g cho ta thấy trọng lượng của một vật cũng thay đổi theo vĩ độ và độ cao (ở những bài sau, ta sẽ giải thích hiện τuong dό).1. Phát biểu định luật II Niu-{ơn. 2. Hệ lực cân bằng là gì ?điều kiện gì ?Giá, chiều và độ lớn của Chúng phải thoả mãnVẽ hình minh hoạtrường hợp ba lực cân bằng nhau. Giá của chúng phải thoả mãn điều kiện gì ?69 Trước đây, việc sử dụng đơn vị của các đại lượng vật lí rất phức tạp. Trên thế giới có nhiề hệ thống đơn vị đo lường, do đó mỗi đại lượng vật lí có nhiều đơn vị khác nhau. Tình trạng đó gây rất nhiều khó khăn phức tạp trong kh 2c, kĩ thuật, thương mại. Học sinh phổ thông lại càng khó nhớ và khó sử dụng các đơn vị đó. Các nhà khoa học trên thế giới đã phải nhiều lần họp bàn và đến giữa thế kỉ XX dần dần đi tới thống nhất chọn một hệ thống quốc tế các đơn vị đo lường (viết tắt theo tiếng Pháp là SI). Trong lĩnh vực cơ học, hệ này chọn ba đơn vị đầu tiên (gọi là đơn vị cơ bản) là mét, giây, kilôgam. Các đơn vị cơ học khác được xây dựng dựa trên ba đơn vị cơ bản đó (xem ví dụ về đơn vị niutơn ở trong bài). Những tên gọi bội và ước thập phân của các đơn vị cũng được quy định thống nhất (Xem Phụ lục 2 ở Cuối sách).Cùng với các nước trên thế giới, nước ta công nhận và lấy Sl làm hệ đơn vị đo lường hợp pháp của mình. Tuy nhiên, vì nhiều lí do, ở mọi nước luôn luôn tồn tại trong thực tế những đơn vị đo lường không thuộc Sl. Mỗi nước (trong đó có nước ta) đều căn cứ vào những điều kiện cụ thể mà cho phép sử dụng (lâu dài hoặc có thời hạn) một số đơn vị như vậy cùng với các đơn vị thuộc SI.70

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Định luật II Niu-tơn

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!