Tìm hiểu về trọng lực
Khái niệm trọng lực
Trọng lực là gì? Trọng lực thực chất là lực hút trái đất hay khối lượng trái đất tác dụng lên một vật. Do đó, trọng lực luôn có chiều hướng về trái đất và có phương thẳng đứng.
Độ lớn được gọi là trọng lượng. Có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, trọng lượng còn thể hiện cường độ của trọng lực khi tác động vào chính vật đó. Tuy nhiên, khi đề cập đến hai yếu tố cấu thành thì không ít người nhầm lẫn. Sự khác nhau cơ bản giữa trọng lượng và trọng lực đó là, trọng lực là một lực còn trọng lượng chỉ là một đại lượng.
Đơn vị đo lực là gì?
Theo hệ đo lường quốc tế SI, đơn vị đo của lực là Newton, được viết tắt là N. Đơn vị đo này được đặt theo tên của nhà bác học vĩ đại Isaac Newton. Ông cũng chính là người đã tìm ra định luật vạn vật hấp dẫn, dựa trên mối liên hệ giữa khoảng cách và khối lượng của vật thể nói chung.
Đơn vị này được quy đổi ra như sau:
100 gr = 1 N
1 kg = 10 N
Còn xét riêng đến trọng lực, đây thực chất là lực hút trái đất, khối lượng trái đất tác dụng lên một vật. Do đó, trọng lực luôn có chiều hướng về trái đất và có phương thẳng đứng.
- Công của trọng lực
Xét ở vị trí khi vật rơi từ h2 xuống h1 thì công của trọng lực được tính bằng:
A = FScos α
Trong đó:
-
- F là lực tác động
- S là khoảng cách giữa h1 và h2
- α là góc 0 độ (do vật rơi theo chiều thẳng đứng)
Khi vật trượt trên mặt phẳng nghiêng từ h2 xuống h1 thì công lúc này được tính như sau:
A = FScos α
Trong đó:
α là góc nghiêng do mặt phẳng nghiêng và phương ngang của trái đất tạo thành.
Lực thế là gì?
Lực thế là gì? Thì đây được biết đến là lực xuất hiện khi có sự tác động lên vật và nó sinh ra công. Lực thế hay còn được gọi là lực bảo toàn, thường có độ lớn phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và cuối.
Có 3 dạng lực thế thường thấy trong cuộc sống, đó là: thế năng hấp dẫn, lực ma sát, lực không đổi. Thế năng hấp dẫn là trường thế vô hướng của lực bảo toàn. Lực ma sát được hiểu là loại lực cản được sinh ra nhằm chống lại sự thay đổi vị trí của vật so với bề mặt. Còn lực không đổi là lực giữ nguyên được độ lớn khi vật di chuyển một quãng đường xác định.
Công thức chung để xác định lực thế được áp dụng, đó là:
F = Pdcos α
Trong đó:
-
- P là trọng lực vật chịu sự tác động
- d là khoảng cách, quãng đường vật di chuyển được
- α là góc được tạo thành bởi quãng đường di chuyển và lực tác dụng
Lực hấp dẫn
Khái niệm và công thức
Tìm hiểu về lực hấp dẫn là gì thì bạn đọc có thể hiểu như sau: gần giống với trọng lực là lực hút của trái đất nhằm tác động lên các vật. Còn lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật với nhau.
Độ lớn của lực hấp dẫn tỷ lệ thuận với khối lượng của vật. Điều này đồng nghĩa với việc khi vật càng nặng thì lực hút hấp dẫn càng lớn. Lực hấp dẫn thuộc một trong 4 lực cơ bản của trái đất, tuy nhiên, độ lớn của nó lại được đánh giá là nhỏ nhất. Công thức tính lực hấp dẫn như sau:
F = GMm/r2
Trong đó:
-
- G là hằng số hấp dẫn
- M là khối lượng vật 1
- m là khối lượng vật 2
- r là khoảng cách giữa hai vật
Sự hình thành lực hấp dẫn
Khi một vật thể chịu sự tác động của ngoại lực sẽ khiến nó bị lệch khỏi quỹ đạo chuyển động. Xét trong hệ quy chiếu quán tính thì lúc này, các vật di chuyển tự do, với vận tốc không đổi. Qũy đạo của chúng tạo thành các đường trắc địa hay còn gọi là độ cong của không thời gian. Hai vật thể cùng chịu những tác động như sau sẽ sinh ra lực hút, và người ta gọi đó là lực hấp dẫn.
Lực này sẽ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách của hai vật và tỷ lệ thuận với khối lượng của vật.
Công thức tính trọng lực
Trọng lực chính là lực hút, vậy công thức tính trọng lực là gì?
F = mg = Mgm/r2
Trong đó:
-
- m là khối lượng của vật, nó được đo bằng kg
- g là gia tốc, được đo bằng m/s2
Trên đây là những thông tin chia sẻ nhằm giúp bạn đọc hiểu hơn về trọng lực là gì, trọng lượng và trọng lực khác nhau như thế nào, công thức trọng lực. Ngoài ra, bài viết còn mang đến kiến thức về các loại lực liên quan như: lực thế, lực hấp dẫn. Mong rằng qua đây có thể giúp bạn hiểu rõ hơn, từ đó biết cách tính toán chuẩn xác nhất về các loại lực này.
