Thiên tài Isaac Newton
3 định luật Newton
Định luật đầu tiên của Newton
Phát biểu định luật 1 Newton
Định luật I Newton hay định luật quán tính được phát biểu như sau:
Một vật sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu không có lực nào tác dụng lên nó hoặc nếu tổng các lực tác dụng lên nó bằng không.
Các tuyên bố khác:
Trong mọi vũ trụ khả kiến, chuyển động của một hạt trong một hệ quy chiếu Φ cho trước sẽ được xác định bởi tác dụng của các lực luôn triệt tiêu lẫn nhau khi và chỉ khi vận tốc của hạt đó không đổi trong Φ. Nói cách khác, một hạt luôn đứng yên hoặc chuyển động đều trong hệ quy chiếu Φ trừ khi có ngoại lực khác không tác dụng lên hạt.
Biểu thức của định luật 1 Newton
Định luật đầu tiên của Newton
Nghĩa
Định luật 1 Newton cho thấy lực không phải là nguyên nhân cơ bản dẫn đến chuyển động của các vật. Hay đúng hơn là nguyên nhân gây ra sự thay đổi trạng thái chuyển động (thay đổi vận tốc/động lượng của vật thể).
Ví dụ Ngồi trên ô tô chuyển động thẳng đều. Xe rẽ trái: tất cả hành khách nghiêng về bên phải theo hướng chuyển động cũ, ngồi trên xe chuyển động thẳng đều. Xe phanh gấp: tất cả hành khách trên xe chúi về phía trước…
định luật 2 newton
Phát biểu định luật 2 Newton
Sự thay đổi động lượng của một vật tỷ lệ thuận với xung lực tác dụng lên nó và vectơ thay đổi động lượng này sẽ cùng hướng với vectơ xung lượng gây ra nó. Gia tốc của một vật có cùng hướng với hợp lực tác dụng lên vật hay không. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Biểu thức của định luật 2 Newton
Trong đó:
Véc tơ F – là ngoại lực tổng hợp tác dụng lên vật (đơn vị N) Véc tơ a – là gia tốc (đơn vị m/s²)m – là khối lượng của vật (đơn vị kg)
Trong trường hợp vật chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực F1, F2…Fn thì F là hợp lực của các lực:
sức mạnh tổng hợp F
Nghĩa
Công thức tổng quát của định luật 2 Newton: f = mẹ , trong đó F là ngoại lực tác dụng lên vật (N), m là khối lượng của vật (kg), a là gia tốc của vật (m/s²).
Khối lượng và mặt phẳng quán tính
Định nghĩa: Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.
Tính chất khối lượng:
Khối lượng là đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mọi vật Khối lượng là trọng lực cộng và trọng lượng.
lực hấp dẫn: là lực của Trái đất tác dụng lên vật làm cho vật có gia tốc rơi tự do. Lực hấp dẫn được kí hiệu là vectơ P. Ở gần trái đất, trọng lực có phương thẳng đứng, hướng từ trên xuống dưới. Điểm mà trọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng tâm của vật.
Độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng lượng của vật, kí hiệu là P. Người ta đo trọng lượng của vật bằng lực kế. Công thức cân nặng:
định luật 3 newton
Tương tác giữa các đối tượng
Khi một vật tác dụng một lực lên một vật khác, thì vật kia cũng chịu tác dụng của vật đó. Ta nói có sự tương tác giữa hai vật.
Phát biểu định luật 3 Newton
Định luật III Newton được phát biểu như sau:
Ứng với mọi lực tác dụng luôn tồn tại một phản lực cùng độ lớn hay nói cách khác lực tương tác giữa hai vật luôn là những cặp lực cùng độ lớn, cùng phương, ngược chiều và khác điểm đặt.
Biểu thức của định luật 3 Newton
định luật 3 newton
Sức mạnh và phản hồi
Một trong hai lực tương tác giữa hai vật được gọi là lực tác dụng và lực kia gọi là phản lực.
Đặc điểm của sức mạnh và phản ứng:
Lực và phản lực luôn xuất hiện (hoặc biến mất) đồng thời Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Hai lực có tính chất như vậy được gọi là hai lực trực giaoLực và phản lực không cân bằng vì tác dụng lên hai vật khác nhau. Nghĩa
Định luật thứ 3 của Newton chỉ ra rằng các lực không xảy ra riêng lẻ mà theo cặp lực-phản ứng. Nói cách khác, lực chỉ xuất hiện khi có sự tương tác qua lại giữa hai hay nhiều vật. Định luật thứ ba nói thêm rằng cặp lực này là một cặp lực ngược chiều. Chúng có cùng độ lớn nhưng ngược hướng đối với vật A và B.
Hơn nữa, trong tương tác: A làm thay đổi động lượng của B bao nhiêu thì động lượng của A thay đổi theo hướng ngược lại bấy nhiêu.
Học nhiều hơn về Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton
Các dạng bài tập về định luật Newton
Áp dụng 3 định luật Newton
Hướng dẫn giải Ứng dụng định luật II Newton Ứng dụng định luật III Newton Bài tập minh họa
Bài tập 1. Một ô tô khối lượng 1 tấn chuyển động với vận tốc v = 54 km/h khi hãm phanh. Chuyển động chậm chậm. Biết lực hãm 3000N. a) Xác định quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng lại. b) Xác định thời gian chuyển động cho đến khi dừng lại.
Hướng dẫn giải: Chọn chiều + là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.
Bài 2: Một quả bóng m = 0,4kg nằm yên trên mặt đất. Một cầu thủ đập vào quả bóng một lực 300N. Thời gian chân trên quả bóng là 0,015s. Tính tốc độ của quả bóng khi nó bay.
Hướng dẫn giải:
a = F/m = 750 m/s² Vận tốc của quả bóng khi rời khỏi vị trí là: v = vo + by = 11,25 m/s Bài tập về định luật Newton
Bài 1: Cho quả cầu A đang chuyển động va chạm với quả cầu B đang đứng yên, vA = 20m/s. Sau va chạm, quả cầu A tiếp tục chuyển động thẳng đều với v = 10m/s. Thời gian va chạm là 0,4 s. Tính gia tốc của 2 quả cầu, biết mA = 200g, mB = 100g.
Xem thêm: Bup Be Cua Tổng Hợp 7 Phần Chia Tay, Tổng Hợp Những Phần Chia Tay Của Búp Bê
Bài 2: Một vật đang đứng yên, được tác dụng một lực F, sau 5s vật có gia tốc v = 2m/s. Nếu giữ nguyên hướng của lực nhưng tăng gấp đôi độ lớn của lực F tác dụng lên vật thì sau 8s. Vận tốc của vật là bao nhiêu?
Bài 3: Lực F1 tác dụng vào quả cầu trong khoảng thời gian Δt = 0,5s làm vận tốc của quả cầu biến đổi từ 0 đến 5 cm/s. Tiếp theo tác dụng vào quả cầu một lực F2 = 2.F1 trong khoảng thời gian Δt = 1,5s thì vận tốc cuối cùng của quả cầu là bao nhiêu? (biết lực tác dụng cùng chiều chuyển động).
Bài 4: Một ô tô khối lượng 500 kg đang chuyển động không đổi thì hãm phanh thì chuyển động chậm dần đều trong 2 s và đi được quãng đường 1,8 m. Độ lớn của lực hãm tác dụng lên ô tô là bao nhiêu?
Bài 5: Lực F truyền cho vật khối lượng m1 thì vật có gia tốc a1 = 2 m/s², truyền cho vật khối lượng m2 thì vật có gia tốc a2 = 3 m/s². Nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m3 = m1 + m2 thì gia tốc của vật là bao nhiêu?
