Gia tốc trọng trường là một trong những kiến thức quan trọng môn Vật Lý. Bên cạnh đó, bài tập tính gia tốc trọng trường hay được áp dụng vào đề thi cuối kỳ, đề thi THPT. Do vậy, bài viết hôm nay chúng tôi sẽ tổng hợp kiến thức về gia tốc trọng trường bao gồm khái niệm, công thức tính gia tốc trọng trường và cho một số bài tập về gia tốc trọng trường có lời giải dễ hiểu.
Xem thêm:
- Công thức tính biên độ nhiệt và bài tập có lời giải
- Tổng hợp công thức tính xác suất thống kê và bài tập
- Công thức tính tốc độ góc và bài tập có lời giải dễ hiểu
NỘI DUNG CHÍNH
ToggleKhái niệm về gia tốc trọng trường
- Bước đầu tiên, các em học sinh cần nắm được khái niệm gia tốc trọng trường là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên một vật. Bỏ qua ma sát do sức cản của không khí, theo nguyên lý tương đương mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn là như nhau với tâm của khối lượng
- Gia tốc trọng trường được ký hiệu là g và đơn vị là m/s2
- Tại những điểm khác nhau trên Trái Đất, những vật thể rơi với một gia tốc nằm trong khoảng từ 9,78 và 9,83 m/s2 sẽ phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất
Công thức tính gia tốc trọng trường
g = – [GM/r2]ȓ
Trong đó: g là gia tốc trọng trường
G là hằng số hấp dẫn
M là khối lượng của nguồn trường
r là khoảng cách giữa hai khối lượng giống như chất điểm
ȓ là vecto đơn vị hướng từ nguồn trường đến khối lượng mẫu nhỏ hơn
Công thức gia tốc trọng trường rơi tự do
Gh = GM/[R + h]2
Trong đó: h là độ cao của vật so với mặt đất [m]
M, R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất
m là khối lượng của vật
Chú ý: Nếu vật ở gần mặt đất [h < R] thì ta có công thức:
G0 = GM/R2
Bài tập tính gia tốc trọng trường có lời giải chi tiết
Bài tập 1: Bán kính Trái Đất là 6200 km, gia tốc trọng trường ở mặt đất là 9,70 m/s2. Hỏi gia tốc trọng trường ở độ cao 6km và ở độ cao bằng nửa bán kính Trái đất bằng bao nhiêu?
Lời giải
R = 6200km; g0 = 9,7 m/s2; h1 = 6km; h2 = R/2
g1 = [R/[R + h1]]2g0 = [6200/[6200 + 6]]2.9,7 = 9,68 m/s2
g2 = [R/[R + h2]]2g0 = [6200/[6200 + 3100]]2.9,7 = 4,31 m/s2
Bài tập 2: Cho gia tốc trọng trường trên mặt đất là 9,7 m/s2, tính gia tốc trọng trường trên sao hỏa. Biết rằng khối lượng sao hỏa = 10% so với khối lượng Trái Đất và bán kính Sao Hỏa = 0,52 bán kính Trái Đất
Lời giải
MH = 0,1MĐ; RH = 0,52RĐ; g = 9,7 m/s2
gh = [G.MH]/R2H = [0.1/0,522]g = 3,59 m/s2
Hy vọng bài viết chia sẻ trên của chúng tôi sẽ giúp các bạn học sinh không chỉ nắm vững được khái niệm, công thức mà còn có thể dễ dàng áp dụng công thức vào những bài tập tính gia tốc trọng trường từ cơ bản đến nâng cao. Nếu như trong quá trình học gặp bài tập khó hãy để lại bình luận bên dưới chúng tôi sẽ hướng dẫn cách giải chi tiết nhất đến bạn đọc.
Với loạt bài Công thức tính sai số gia tốc trọng trường 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 sai số gia tốc trọng trường hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính sai số gia tốc trọng trường Vật Lí 10.
1. Công thức
Ta có biểu thức tính chu kì của con lắc đơn:
=> công thức tính gia tốc:
- Cách viết kết quả đo:
Trong đó:
+ giá trị trung bình:
Khi đo n lần cùng một đại lượng chiều dài
Khi đo n lần cùng một đại lượng chu kì dao động của vật T, ta nhận được các giá trị khác nhau:T1, T2, …, Tn. Giá trị trung bình được tính theo công thức:
+ Sai số tuyệt đối:
Trong đó:
+ Sai số tuyệt đối:
+ Sai số tuyệt đối:
2. Kiến thức mở rộng
- Hệ đo lường SI quy định 7 đơn vị cơ bản:
+ Độ dài: mét [m]
+ Nhiệt độ: kenvin [K]
+ Thời gian: giây [s]
+ Cường độ dòng điện: ampe [A]
+ Khối lượng: kilôgam [kg]
+ Cường độ sáng: canđêla [Cd]
+ Lượng chất: mol [mol]
- Đơn vị của gia tốc trọng trường hay gia tốc rơi tự do là m/s2.
3. Bài tập minh họa
Câu 1: Trong bài thực hành đo gia tốc trọng trường của Trái Đất tại phòng thí nghiệm. Một học sinh đo chiều dài con lắc đơn có kết quả là l = 0,8000 ± 0,0002 m thì chu kỳ dao động T = 1,7951 ± 0,0001 s. Gia tốc trọng trường tại đó là bao nhiêu?