Lực hấp dẫn tác động lên mọi vật trong vũ trụ. Lực hấp dẫn là một lực tác dụng từ xa, qua các khoảng không gian giữa hai hoặc nhiều vật. Lực hấp dẫn là một khái niệm gần gũi với chúng ta, được áp dụng không chỉ trong vật lý, thiên văn học mà còn được sử dụng để lý giải các hiện tượng trong đời sống thực tế. Vì vậy, bài viết sau đây sẽ giúp các em tìm hiểu rõ hơn về lực hấp dẫn cũng như định luật vạn vật hấp dẫn.
10 triệu++ trẻ em tại 108 nước đã
giỏi tiếng Anh như người bản xứ &
phát triển ngôn ngữ vượt bậc qua
các app của Monkey
Đăng ký ngay để được Monkey tư vấn sản phẩm phù hợp cho con.
Lực hấp dẫn là gì?
Ví dụ:
Nhờ có lực hấp dẫn của Trái Đất mà các vệ tinh nhân tạo có thể quay xung quanh Trái Đất
Nhờ có lực hấp dẫn mà chúng ta có thể thả một vật như cục đá, cây bút, chai nước,... rơi từ trên cao rơi xuống mặt đất.
Từ 2 ví dụ trên, chúng ta có thể rút ra được định nghĩa của lực hấp dẫn:
Lực hấp dẫn được định nghĩa là lực tác dụng từ xa, thông qua khoảng không gian giữa hai hoặc nhiều vật. Trong vật lý học, lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật chất. Lực hấp dẫn có độ lớn tỷ lệ với khối lượng của chúng.
Qua nghiên cứu, lực hấp dẫn của trái đất tác động lên mọi vật thể có khối lượng. Do đó, mặc dù trái đất đang quay, chúng ta vẫn có thể đứng dễ dàng trên bề mặt trái đất mà không hề bị bất kỳ ảnh hưởng nào khác.
Bên cạnh đó, lực hấp dẫn cũng được định nghĩa là lực giữa các hành tinh ở trên quỹ đạo của chúng ta quay quanh Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng trên quỹ đạo xoay quanh Trái Đất. Lực hấp dẫn giúp chúng ta lý giải được sự hình thành của thủy triều và nhiều hiện tượng trong thiên nhiên.
Lưu ý: khi không có lực hấp dẫn, sẽ dẫn đến hiện tượng không trọng lực - hiện tượng mà khi đó con người và mọi vật sẽ trôi vô định, nổi lềnh bềnh trong không gian. Không trọng lượng thường xảy ra khi các nhà du hành di chuyển ra khỏi Trái Đất tới các vũ trụ khác.
Ai là người phát hiện ra lực hấp dẫn?
Tại vườn nhà ở trang viên Woolsthorpe tại Lincolnshire, vào năm 1666 Isaac Newton đã khám phá ra được lực hấp dẫn khi ông ngồi dưới gốc cây táo và bị quả táo rơi trúng đầu. Chắc hẳn có rất nhiều bạn đã nghe đến câu chuyện này, thậm chí nó còn là một phần nội dung của sách giáo khoa Vật lý.
Kết quả của việc tìm ra lực hấp dẫn không chỉ xuất phát từ khoảnh khắc quả táo rơi xuống, mà nó còn phụ thuộc vào quá trình nghiên cứu và suy nghĩ miệt mài của ông. Ông đặt ra câu hỏi tại sao khi táo rụng khỏi cành cây, chúng sẽ rơi thẳng xuống mặt đất thay vì bay ngược lên hoặc rơi ngang. Và cũng chính Newton đã giải đáp điều này bằng câu trả lời rằng, Trái Đất hút quả táo bằng một lực chưa được gọi tên.
Đặc điểm của lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn có các đặc điểm sau đây:
Là lực hút
Trọng tâm của vật [chất điểm] là điểm đặt của lực hấp dẫn
Đường thẳng đi qua tâm của 2 vật bất kỳ là giá của lực hấp dẫn
Định luật vạn vật hấp dẫn
Nội dung định luật vạn vật hấp dẫn
Phát biểu của Newton về định luật vạn vật hấp dẫn cho rằng trong vũ trụ, mỗi hạt đều hút mỗi hạt khác với tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng. Mặt khác, chúng sẽ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa tâm. Việc khám phá ra lý thuyết này được đánh giá là sự thống nhất vĩ đại đầu tiên. Nguyên nhân vì nó là dấu mốc cho sự hợp nhất của các hiện tượng hấp dẫn đã được mô tả trước đây trên Trái Đất với các hiện tượng thiên văn đã biết.
Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đã khẳng định rằng mọi vật trong vũ trụ đều chịu lực hút của Trái Đất và đều hút nhau với một lực có tên gọi là luật hấp dẫn. Theo đó, lực hấp dẫn giữa hai chất điểm hoặc hai vật bất kỳ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng và tỷ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng
Lưu ý: Định luật vạn vật hấp dẫn chỉ đúng trong trường hợp khoảng cách giữa 2 vật là rất lớn so với kích thước của chúng.
Phương trình định luật vạn vật hấp dẫn
Hệ thức:
Trong đó:
Fhd: lực hấp dẫn
m1, m2 lần lượt là khối lượng của hai chất điểm
R là khoảng cách giữa chúng
gọi là hằng số hấp dẫn
Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn
Trọng lực là gì?
Trọng lực của một vật được định nghĩa là lực hấp dẫn giữa vật đó và Trái Đất. Trọng lực có điểm đặt tại trọng tâm của vật khi một vật có khối lượng m được thả rơi ở độ cao h so với mặt đất. Khi đó, có một trọng lượng P tác dụng lên vật.
Công thức tính trọng lực
Công thức xác định độ lớn của trọng lực:
Trong đó:
m là khối lượng của vật [kg]
M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất
h là độ cao tính từ vật đến mặt đất [m]
Ta có P = m.g nên gia tốc rơi tự do có gia tốc rơi tự do được xác định như sau:
Lưu ý: Nếu vật được đặt ở gần mặt đất [h F
Câu 8: Bán kính Trái Đất là 6400km, gia tốc trọng trường ở mặt đất là 9,80 m/s^2. Tính gia tốc trọng trường ở độ cao 5km và ở độ cao bằng nửa bán kính Trái Đất.
Đáp án:
Phân tích bài toán:
Lời kết:
Bài viết trên đã tổng hợp các kiến thức cần thiết liên quan đến lực hấp dẫn và định luật vạn vật hấp dẫn. Hy vọng với những thông tin mà Monkey cung cấp, các em có thể tự học và tự tìm hiểu một cách hiệu quả.