Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Xung quanh chúng ta luôn tồn tại một loại lực có tên là lực hấp dẫn. Nhưng không phải ai cũng hiểu rõ lực hấp dẫn là gì? Chính vì vậy, bài viết dưới đây, sentayho.com.vn sẽ chia sẻ đến các bạn những thông tin về lực hấp dẫn! Đừng bỏ lỡ những thông tin thú vị ở trong bài viết sau đây nhé!

Lực hấp dẫn là gì?

Lực hấp dẫn là một trong bốn loại lực cơ bản, cùng với lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu.

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn là gì?

Lực hấp dẫn là lực khiến cho các vật có trọng lượng. Khi bạn leo lên bàn cân thì cái cân cho bạn biết trọng lượng tác dụng lên cơ thể bạn là bao nhiêu. Công thức xác định trọng lượng sẽ là trọng lượng bằng khối lượng nhân với hằng số trọng trường. Trên Trái đất, hằng số trọng trường thường có giá trị là 9,8 m/s2.

Ngày xưa, những nhà triết học như Aristotle cho rằng vật nặng thu gia tốc về phía mặt đất nhanh hơn. Nhưng những thí nghiệm sau đó lại cho thấy điều đó không đúng. Nguyên nhân khiến cái lông chim rơi chậm hơn hơn quả bóng bowling là vì có lực cản của không khí; lực tác dụng theo chiều ngược với gia tốc của trọng trường.

>> Xem thêm:

Tổng hợp những lời chúc 20/11 ngắn gọn ý nghĩa cho mẹ

Top 50+ lời chúc 20/11 cho cô giáo hay và ý nghĩa nhất

Tổng hợp 50+ lời chúc ngày 20/11 cho người yêu ý nghĩa nhất

Sự hình thành lực hấp dẫn

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn hình thành do đâu?

Hiểu rõ lực hấp dẫn là gì? Hình thành từ đâu? Khi một vật thể chịu sự tác động của ngoại lực sẽ làm 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 thay đổi. Qũy đạo của chúng tạo thành những đường trắc địa hay còn gọi là độ cong của không thời gian. Hai vật thể cùng chịu những tác động sẽ sinh ra lực hút, và người ta gọi đó chính là lực hấp dẫn.

Lực này sẽ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật và tỉ lệ thuận với khối lượng của vật.

Đặc điểm của lực hấp dẫn

  • Là lực hút
  • Điểm đặt: Đặt ngay tại trọng tâm của vật (chất điểm)
  • Giá của lực: Là đường thẳng đi qua tâm của 2 vật
  • Định luật vạn vật hấp dẫn chỉ đúng khi khoảng cách giữa 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng. Hay có thể nhắc đến những vật đồng chất dạng hình cầu.
Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
Điểm đặt của lực hấp dẫn chính ngay trọng tâm của vật

Công thức tính lực hấp dẫn

Nhà khoa học Isaac Newton đã phát triển lý thuyết vạn vật hấp dẫn của ông vào những năm 1680. Ông tìm thấy rằng lực hấp dẫn đều có thể tác dụng lên tất cả vật chất; và là một hàm của khối lượng lẫn khoảng cách. Mỗi vật khi hút lấy mỗi vật khác với một lực tỉ lệ thuận với tích khối lượng của chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Do vậy, hiểu rõ lực hấp dẫn là gì? Công thức thường được biểu diễn như sau:

Fg = G (m1 ∙ m2) / r2

Trong đó:

  • Fg là lực hấp dẫn
  • m1, m2 là khối lượng của hai vật
  • r là khoảng cách giữa hai vật
  • G là hằng số vạn vật hấp dẫn

Các phương trình Newton hoạt động cực kì tốt trong việc dự đoán những vật thể như các hành tinh trong hệ mặt trời hành xử như thế nào.

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
Công thức tính lực hấp dẫn

Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn

Định nghĩa trọng lực

Cùng với tìm hiểu lực hấp dẫn là gì? Trọng lực thực chất là lực hút của trái đất hay khối lượng trái đất tác dụng lên một vật. Bởi vậy, trọng lực luôn có chiều hướng về trái đất và có phương thẳng đứng.

Độ lớn sẽ được gọi là trọng lượng. Có nhiều nghiên cứu đã 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 tới 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 loại lực còn trọng lượng chỉ là một đại lượng.

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn

Công thức của trọng lực

  • Xét ở vị trí khi vật rơi từ h2 xuống h1 thì công thức của trọng lực được tính bằng:

A = FScos α

Trong đó:

– F là lực tác động

– S chính là khoảng cách giữa h1 và h2

– α là góc 0 độ (do vật rơi theo phương thẳng đứng)

  • Khi vật trượt trên mặt phẳng nghiêng từ h2 xuống h1 thì công thức 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 nên.

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
Công thức để tính trọng lực như thế nào?

Một số thực tế vui về lực hấp dẫn

  • Trọng lực trên mặt trăng bằng khoảng 16% so với trọng lực trên Trái đất. Sao Hỏa có lực hút bằng khoảng 38% lực hút Trái đất. Còn hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời là Mộc tinh, có trọng lực gấp 2,5 lần trọng lực của Trái đất. (So sánh tương ứng trên bề mặt mỗi hành tinh.)
  • Theo truyền thuyết kể lại rằng nhà thiên văn học nổi tiếng Galileo Galilei đã tiến hành một số thí nghiệm sớm nhất với lực hấp dẫn, thả rơi những quả cầu từ đỉnh Tháp nghiêng Pisa để xem chúng rơi nhanh bao nhiêu.
  • Nhà khoa học Isaac Newton lúc đó chỉ mới 23 tuổi và vừa tốt nghiệp đại học khi ông để ý một quả táo rơi trong vườn nhà mình và bắt đầu “vén màn bí ẩn” của loại lực hấp dẫn. (Có lẽ đây là một huyền thoại vui đã được nhiều người biết đến.)
Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
Câu chuyện quả táo huyền thoại của nhà khoa học Isaac Newton
  • Một phép đo kiểm tra thuyết tương đối của nhà khoa học Einstein là sự bẻ cong của ánh sáng sao đi qua gần với mặt trời trong kỳ nhật thực toàn phần xảy ra hôm 29 tháng 5 năm 1919.
  • Lỗ đen là ngôi sao khối lượng lớn đã co lại có lực hấp dẫn mạnh tới mức kể cả ánh sáng cũng không thể thoát ra khỏi nó.
  • Thuyết tương đối rộng của nhà khoa học Einstein không tương thích với cơ học lượng tử. Những định luật kỳ lạ chi phối hành trạng của những hạt nhỏ xíu cấu tạo nên vũ trụ – ví dụ như photon và electron.

>> Xem thêm:

Bức xạ Mặt Trời là gì? Cường độ bức xạ Mặt Trời ở nước ta

[Khoa học vũ trụ] Mặt Trăng mọc hướng nào và lặn hướng nào?

Trên đây là những thông tin chia sẻ nhằm giúp bạn đọc hiểu hơn về lực hấp dẫn là gì cũng như công thức để tính lực hấp dẫn. Ngoài ra, bài viết còn mang đến kiến thức về lực liên quan như trọng lực. Mong rằng qua bài viết có thể giúp bạn hiểu rõ hơn và từ đó biết cách tính toán chuẩn xác nhất về các loại lực này.

Độ lớn của hợp lực hai lực đồng qui hợp với nhau góc \(\alpha \) là :

Chọn câu đúng. Cặp "lực và phản lực" trong định luật III Niutơn:

Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của một vật là:

Biểu thức nào sau đây là biểu thức của lực hấp dẫn:

Điều nào sau đây là sai khi nói về đặc điểm của lực đàn hồi ?

Điều nào sau đây là sai khi nói về phương và độ lớn của lực đàn hồi?

Hãy chọn câu đúng. Trong hình vẽ, gia tốc của vật tại điểm đỉnh I:

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

  • Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
    Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Với loạt bài Công thức tính lực hấp dẫn đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí lớp 10 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 10.

Bài viết Công thức tính lực hấp dẫn đầy đủ, chi tiết nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Ví dụ minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính lực hấp dẫn đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí 10.

1. Khái niệm

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

- 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

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Trong đó:

+ m1, m2 là khối lượng 2 chất điểm (kg).

+ r là khoảng cách giữa chúng (m).

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

- Hệ thức (1) áp dụng được cho các vật thông thường trong hai trường hợp:

+ Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúng;

+ 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 hai tâm và đặt vào hai tâm đó.

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

                                  

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

3. Kiến thức mở rộng

- Theo Niu – tơn thì trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó. Độ lớn của trọng lực (tức trọng lượng) bằng:

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

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)

Từ (1), ta tính được:

+ Gia tốc trọng trường độ cao h:

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

+ Gia tốc trọng trường ở gần mặt đất: (h << R):

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

- Khối lượng Trái Đất thường lấy M = 6.1024 kg

- Bán kính Trái Đất thường lấy R = 64.105 m

4. Ví dụ minh họa

Câu 1: Hai tàu thủy mỗi chiếc có khối lượng 50000 tấn ở cách nhau 1km. So sánh lực hấp dẫn giữa chúng với trọng lượng của 1 quả cân có khối lượng 20g? Lấy g = 10m/s2.

Lời giải:

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

Câu 2: Biết khối lượng của sao hỏa bằng 0,11 khối lượng trái đất, còn bán kính của sao hỏa bằng 0,53 bán kính trái đất. Xác định gia tốc rơi tự do trên sao hỏa biết trái đất là 9,8m/s2. Nếu một người trên trái đất có trọng lượng là 600N thì trên sao hỏa có trọng lượng bao nhiêu?

Lời giải:

Ta có

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

Khi ở trên Trái Đất

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

Khi ở trên Sao Hỏa

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

Từ (1) và (2) ta có:

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

Ta có

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn
 

                           

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn

Trong các công thức sau đây công thức nào tính lực hấp dẫn