Lực hấp dẫn giữa hai vật là gì
|
Lực hấp dẫn là một trong bốn lực cơ bản, cùng với lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu. Show
Lực hấp dẫn là cái làm cho các vật có trọng lượng. Khi bạn leo lên bàn cân, cái cân cho bạn biết trọng lượng tác dụng lên cơ thể bạn là bao nhiêu. Công thức xác định trọng lượng là: trọng lượng bằng khối lượng nhân với hằng số trọng trường. Trên Trái đất, hằng số trọng trường có giá trị là 9,8 m/s2. Sự hình thành lực hấp dẫn 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
Công thức tính lực hấp dẫnNhà 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. Fg = G (m1 ∙ m2) / r2 Trong đó:
G là hằng số vạn vật hấp dẫn Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫnĐịnh nghĩa trọng lựcTrọng 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. Công thức của trọng lực
A = FScos α Trong đó: – F là lực tác động – S chính là khoảng cách giữa h2 và h2 – α là góc 0 độ (do vật rơi theo phương thẳng đứng)
A = FScos α Trong đó: α là góc nghiêng do mặt phẳng nghiêng và phương ngang của trái đất tạo nên. Người đăng: chiu Time: 2021-08-28 15:27:05
A. Phương pháp & Ví dụQuảng cáo - Lực hấp dẫn: Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau một lực. Lực đó gọi là lực hấp dẫn - Định luật vạn vật hấp dẫn: + Nội dung: (sách giáo khoa) + Biểu thức: Trong đó, G là hằng số hấp dẫn, G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 - Điều kiện áp dụng định luật: + Khoảng cách của 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng, khi đó 2 vật được coi là 2 chất điểm + 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 tâm. Bài tập vận dụngBài 1: Hai tàu thuỷ có khối lượng 50000 tấn ở cách nhau 1 km. Tính lực hấp dẫn giữa chúng. Hướng dẫn: Đổi: 50000 tấn = 5.107 kg, 1 km = 1000 m Độ lớn lực hấp dẫn giữa chúng là:  Quảng cáo Bài 2: Khối lượng Mặt Trăng nhỏ hơn khối lượng Trái Đất 81 lần, khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng gấp 60 lần bán kính Trái Đất. Lực hút của Trái Đất và của Mặt Trăng tác dụng vào cùng một vật bằng nhau tại điểm nào trên đường thẳng nối tâm của chúng? Hướng dẫn: Gọi khối lượng Mặt Trăng là M ⇒ khối lượng Trái Đất là 81 M Bán kính Trái Đất là R thì khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng là 60 R Gọi h là khoảng cách điểm cần tìm đến tâm Trái Đất ⇒ khoảng cách từ điểm đó đến tâm Mặt Trăng là 60R - h (R, h > 0) Theo bài ra: lực hút của Trái Đất tác dụng vào vật đó cân bằng với lực hút từ Mặt trăng tác dụng vào vật Fhd1 = Fhd2 Bài 3: Trong một quả cầu đặc đồng chất, bán kính R, người ta khoét một lỗ hình cầu có bán kính R/2. Tìm lực tác dụng đặt lên vật m nhỏ cách tâm quả cầu một khoảng d. Biết khi chưa khoét, quả cầu có khối lượng M Hướng dẫn: Gọi F1 là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét với vật m F2 là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét đi với vật m F là lực hấp dẫn giữa quả cầu đã bị khoét đi với vật m F = F1 + F2 ⇒ F1 = F – F2 Vì khối lượng tỉ lệ với thể tích Bài 4: Trái Đất có khối lượng 6.1024 kg, Mặt Trăng có khối lượng 7,4.1022 kg. Bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng là R = 385000 km. Tại điểm nào trên mặt phẳng nối tâm của chúng, vật bị hút về Trái Đất và Mặt Trăng với những lực bằng nhau? Hướng dẫn: ⇒ M(R-h)2 = m1h2 ⇔ MR2 – MRh + Mh2 = m1h2 ⇔ h = 0,9R = 346846,8 km Quảng cáo Bài 5: Sao Hỏa có bán kính bằng 0,53 bán kính Trái Đất và có khối lượng bằng 0,1 lần khối lượng Trái Đất. Tính gia tốc rơi tự do trên sao Hỏa. Biết gia tốc rơi tự do của vật trên mặt đất là 0,98 m/s2 Hướng dẫn: Ta có: B. Bài tập trắc nghiệmCâu 1: Hai xe tải giống nhau, mỗi xe có khối lượng 2,0.104 kg, ở cách xa nhau 40 m. Hỏi lực hấp dẫn giữa chúng bằng bao nhiêu? A. 1,67. 10-3 N B. 1,67.10-4 N C. 1,67. 10-5 N D. 1,67. 10-6 N Câu 2: Câu nào sau đây là đúng khi nói về lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên Mặt Trời và do Mặt Trời tác dụng lên Trái Đất. A. Hai lực này cùng phương, cùng chiều. B. Hai lực này cùng chiều, cùng độ lớn. C. Hai lực này cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn. D. Phương của hai lực này luôn thay đổi và không trùng nhau Chọn C Câu 3: Đơn vị đo hằng số hấp dẫn: A. kgm/s2 B. Nm2/kg2 C. m/kgs2 D. Nm/s Chọn B Câu 4: Khi khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa chúng đều giảm đi một nửa thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn: A. Giảm đi 8 lần B. Giảm đi một nửa C. Giữ nguyên như cũ D. Tăng gấp đôi Chọn C Câu 5: Hai vật có kích thước nhỏ X và Y cách nhau 1 khoảng d (m) thì X hấp dẫn Y với một lực 16 N. Nếu khoảng cách giữa X và Y bị thay đổi thành 2d thì Y sẽ hấp dẫn X với một lực bằng: A. 1 N B. 4 N C. 8 N D. 16 N Câu 6: Hai quả cầu đồng chất đặt cách nhau một khoảng nào đó. Nếu bào mòn sao cho bán kính mỗi quả cầu giảm đi một nửa mà giữ nguyên khoảng cách thì lực hấp dẫn giữa chúng sẽ giảm đi: A. 4 lần B. 8 lần C. 16 lần D. 64 lần Lực hấp dẫn ban đầu: Ta có: m = D.V ( trong đó, D là khối lượng riêng của chất làm nên vật, V là thể tích của vật) Mà thể tích hình cầu: V = (4/3)πr3 Nên bán kính giảm 2 lần thì thể tích giảm 23 = 8 lần, suy ra khối lượng 2 quả cầu lúc sau giảm 8 lần so với khối lượng ban đầu Lực hấp dẫn lúc sau: Câu 7: Biết bán kính của Trái Đất là R. Lực hút của Trái Đất đặt vào một vật khi vật ở mặt đất là 45 N, khi lực hút là 5N thì vật ở độ cao h bằng: A. 2R B. 9R C. 2R/3 D. R/9 Câu 8: Hai quả cầu bằng chì, mỗi quả có khối lượng 45 kg, bán kính 10 cm. Lực hấp dẫn giữa chúng có thể đạt giá trị lớn nhất là bao nhiêu ? A. 3,38. 10-4 N B. 3,38. 10-5 N C. 3,38. 10-6 N D. 3,38. 10-7 N Câu 9: Mặt trăng có khối lượng 7,5.1022 kg. Trái Đất có khối lượng 6.1024kg. Khoảng cách giữa các tâm của chúng là 384000 km. Lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn: A. 1020 N B. 1022 N C. 2.1022 N D. 2.1020 N Câu 10: Hai vật cách nhau một khoảng r1 thì lực hấp dẫn giữa chúng là F1. Để lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên 9 lần thì khoảng cách r2 giữa chúng: A. tăng lên 3 lần B. tăng lên 9 lần C. giảm đi 3 lần D. giảm đi 9 lần Chọn C Câu 11: Lực hấp dẫn giữa hai vật phụ thuộc vào: A. Khối lượng của Trái Đất B. Môi trường giữa hai vật C. Thể tích của hai vật D. Khối lượng và khoảng cách giữa hai vật Chọn D Câu 12: Khối lượng hai vật được giữ không đổi, độ lớn lực hấp dẫn phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai vật như thế nào? A. tỉ lệ thuận B. tỉ lệ nghịch C. tỉ lệ với bình phương khoảng cách D. tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách Chọn D Câu 13: Tại điểm có xu hướng như thế nào trên đoạn thẳng nối tâm Trái Đất và Mặt Trăng thì lực hấp dẫn Trái Đất và Mặt Trăng tác dụng vào một vật tại điểm đó cân bằng? A. gần Mặt Trăng hơn B. gần Trái Đất hơn C. nằm ở trung điểm đoạn nối tâm D. không tồn tại điểm đó Chọn A Câu 14: Có hai quả cầu đồng chất. Để lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên 27 lần, giữ nguyên khối lượng quả thứ nhất đồng thời tăng thể tích quả cầu thứ hai lên 3 lần. Hỏi khoảng cách giữa hai vật thay đổi như thế nào? A. tăng 3 lần B. giảm 3 lần C. không thay đổi D. giảm 9 lần Chọn B Câu 15: Chọn đáp án đúng: A. Lực hấp dẫn không phải là lực cơ học B. Lực hấp dẫn chỉ sinh ra ở gần bề mặt Trái Đất C. Lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật chất D. Lực hấp dẫn càng lớn khi khoảng cách giữa hai vật càng xa Chọn C Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 10 chọn lọc có đáp án hay khác:
Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com
CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVIDTổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 199K cho teen 2k5 tại khoahoc.vietjack.com Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS. Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k6: fb.com/groups/hoctap2k6/ Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube: Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. chuong-2-dong-luc-hoc-chat-diem.jsp Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học
|
