Trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ chia sẻ đến các bạn bài tập Lực hấp dẫn là gì? Định nghĩa của công thức cho định luật hấp dẫn . Có lời giải chi tiết từ a – z để bạn tham khảo
Trọng lực là gì?
Mọi thứ trong vũ trụ đều bị hút vào nhau bởi một lực gọi là lực hấp dẫn. Lực hấp dẫn là lực tác dụng qua không gian giữa các vật từ khoảng cách xa.
Ví dụ:
Lực hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trăng khiến Mặt trăng quay quanh Trái đất.
Lực hấp dẫn giữa mặt trời và các hành tinh làm cho các hành tinh quay quanh mặt trời.
Luật hấp dẫn
Định luật hấp dẫn của Newton phát biểu điều này: Mọi hạt đều hút tất cả các hạt khác trong vũ trụ với lực hút tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các hạt. trái tim của họ
fhd = g. (m1.m2 / r2)
Vị trí:
- m1, m2 là khối lượng của hai hạt (kg)
- r là khoảng cách giữa hai hạt (m)
- fhd là hai hạt lớn và đạo trình hấp dẫn nhỏ (n)
- g là hằng số hấp dẫn, giá trị là 6,67.10-11 n.m2 / kg2
Điều kiện của Luật áp dụng
Khoảng cách giữa hai đối tượng là rất lớn so với kích thước của chúng.
Một vật thể hình cầu, đồng dạng. Khi đó r là khoảng cách giữa hai tâm, và lực hấp dẫn nằm trên đường nối hai tâm và tác dụng lên chúng.
Tham khảo:
- Lực hướng tâm là gì? Công thức tính lực hướng tâm và bài tập vận tốc góc a – z
- là gì? Công thức tính vận tốc góc chính xác 100%
- công thức định luật sac-lỏng và bài tập có lời giải a – z
Trọng lực là một trường hợp đặc biệt của trọng lực
Mọi vật thể luôn tác dụng một lực hấp dẫn lên các vật thể xung quanh nó, khi đó ta nói rằng mọi vật thể đều có trọng trường xung quanh nó.
Lực hấp dẫn mà Trái đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái đất và vật đó. Trọng lực được đặt tại một điểm cụ thể trên một vật, gọi là trọng tâm của vật.
Trường hấp dẫn xung quanh trái đất được gọi là lực hấp dẫn
Độ lớn của trọng lực (trọng lượng) được tính như sau:
p = g. [(m.m) / (r + h) 2]
bên trong
- m là khối lượng của vật thể
- m và r là khối lượng và bán kính của trái đất
- h là chiều cao của vật thể so với mặt đất.
Chúng ta cũng có p = m.g nên g = g.m / (r + h) 2
Nếu vật thể ở gần mặt đất thì g = g.m / r2
Lưu ý: Nếu nhiều vật khác nhau được đặt nối tiếp nhau tại cùng một điểm, thì trọng lực sẽ làm cho chúng có cùng gia tốc rơi tự do. g là gia tốc trọng trường, đặc tính của trọng lực tại mỗi điểm.
Thực hành áp dụng định luật trọng lực
Ví dụ 1; Tại sao gia tốc của một vật rơi tự do và trọng lượng của một vật giảm khi nó lên cao?
Giải pháp
trọng lực giữa hai vật thể: f = g.mm/d²
Trong đó m, m, d là khối lượng và khoảng cách giữa hai vật và g là hằng số hấp dẫn. Nếu khối lượng m của một vật nhỏ hơn nhiều so với trái đất, ta nghĩ rằng lực do trái đất tác dụng lên vật là f = p = mg, gọi là lực hấp dẫn
Các vật thể gần mặt đất: d = r (bán kính trái đất)
p = m.g = g (m.m / r2) (1)
Một vật thể có độ cao h tính từ tâm trái đất: d = r + h
p ‘= m.g’ = g. [(m.m) / (r + h) 2] (2)
Lấy (2) và chia (1) ta được:
g / g ‘= r2 / (r + h) 2 Gia tốc trọng trường tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ vật đến tâm trái đất
H càng lớn (cao hơn) thì g càng giảm.
p = mg, vì vậy khi g giảm => p giảm
Ví dụ 2: Một vật khối lượng 1 kg, nặng 10n ở trên mặt đất. Trọng lượng của một vật khi chuyển động đến điểm cách tâm trái đất 2r (r là bán kính trái đất) là bao nhiêu?
Giải pháp
Chúng ta có độ lớn của trọng lực (trọng lượng): p = g. [m.m / (r + h) 2]
Trên mặt đất (h = 0):
p1 = g.m.m / r2 = 10n
Ở độ cao 2r tính từ tâm trái đất => h = r:
p2 = g. [m.m / (r + r) 2 = g. (m.m / 4r2) (2)
Từ (1) và (2)
Ví dụ 3: Hai tàu thủy, mỗi chiếc có khối lượng 50.000 tấn đi cách nhau 1 km. Lấy g = 10 m / s2. So sánh trọng lực giữa chúng với trọng lượng của một cái cân có khối lượng 20g.
A. lớn hơn
b. Bình đẳng
c. nhỏ hơn
d. Tôi chưa biết
Giải pháp
Lực hấp dẫn giữa hai con tàu là
Trọng lượng 20g:
p = m.g = 20.10-3.10 = 0,2n
⇒p> Ổ cứng
Ví dụ 4: Tính trọng lượng của một phi hành gia có khối lượng 75kg
a) Trên Trái đất (lấy g = 9,8 m / s2)
b) Trên Mặt Trăng (gmt = 1,70 m / s2)
c) Trên sao Kim (gkt = 8,7m / s2)
Giải pháp
Áp dụng công thức: p = mg; m = 75 kg.
a) Trọng lượng của phi hành gia trên Trái đất:
p = 75,9,8 = 735n.
b) Trọng lượng của phi hành gia trên mặt trăng:
pmt = 75.1,7 = 127,5n.
c) Trọng lượng của phi hành gia trên Sao Kim:
pkt = 75,8,7 = 652,5n.
Hi vọng những kiến thức chúng tôi vừa chia sẻ sẽ giúp bạn hiểu được định nghĩa về lực hấp dẫn và áp dụng định luật hấp dẫn vào bài tập của mình