Trọng lực là gì? Đơn vị, kí hiệu, công thức tính trọng lực.

25 Tháng Ba, 2021 0 lượt xem 0 Tuyen TB

Bạn có bao giờ thắc mắc, tại sao chúng ta có thể đi lại bình thường trên trái đất, chứ không phải bay lơ lửng như ở ngoài không gian? tại sao trái đất hình cầu nhưng vạn vật đều có thể nằm trên bề mặt trái đất như: các tòa nhà cao tầng, đại dương, cây cối, con người,….Tất cả những điều tưởng chừng như đơn giản nhưng phi thường kia đều nhờ vào trọng lực. Vậy trọng lực là gì? Đơn vị, ký hiệu, công thức tính trọng lực như thế nào. Hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu nhé.

Trọng lực là gì?

Theo kiến thức vật lý ta được học tại chương trình phổ thông, thì trọng lực là lực hút của trái đất tác động lên mọi vật, lực này có phương thẳng đứng, chiều hướng về tâm trái đất tạo với bề mặt trái đất thành một góc 90 độ.

Trọng lực là gì?

Trọng lực là gì?

Độ lớn của lực hút hay còn gọi là cường độ của trọng lực ta gọi là trọng lượng. Nói cách khác độ lớn của lực hút trái đất tác động lên một vật ta gọi là trọng lượng của vật đó.

Trọng lực trái đất

Nó tác động đến mọi hoạt động của con người cũng như các sinh vật trên trái đất, trọng lực hay còn được gọi là lực hấp dẫn của trái đất, mọi thứ đều bị hút về tâm trái đất. Trọng lực của trái đất giúp cho chúng ta đi lại hoạt động bình thường trên trái đất, nếu một ngày nào đó trái đất mất đi trọng lực mọi quỹ đạo sẽ bị thay đổi trật tự.

Khác nhau giữa trọng lực trên trái đất và trọng lực trên mặt trăng.

Khác nhau giữa trọng lực trên trái đất và trọng lực trên mặt trăng.

Các hành tinh trong vũ trị đều có lực hút riêng tuy nhiên độ lớn, nhỏ khác nhau, chính vì thế đã tạo ra quỹ đạo, và trái đất quay xung quanh mặt trời, mặt trăng quay xung quanh trái đất, điều đó cũng tạo nên thủy triều lên xuống.

Trọng lực nhân tạo.

Trọng lực hay lực hấp dẫn của trái đất là lực hút tự nhiên không chịu tác động của con người. Tuy nhiên gần đâu một nhà khoa học đã phát hiện ra sóng hấp dẫn, nền tảng từ dự đoán của Einstein 100 năm trước. Đây có thể là bước tiến quan trọng để chúng ta tạo ra trọng lực nhân tạo, thứ có thể giúp chúng ta rất nhiều trong việc khám phá các hành tinh khác.

Một phân cảnh trong bộ phim Star Trek.

Một phân cảnh trong bộ phim Star Trek.

Tương lai không xa các nhà khoa học có thể đi lại bình thường trên tàu không gian như cách chúng ta đi trên trái đất. Phân cảnh các  nhân vật trong phim Star Trek đi lại trên tàu không gian giống như  đi trên mặt đất sẽ phải điều quá xa vời.

 

 

Đặc điểm – tính chất của trọng lực.

Trong tiếng Anh trọng lực là gravity, weight (danh từ) chỉ lực hấp dẫn hay trọng lực.

Chứng minh phương và chiều của trọng lực qua thí nghiệm sau:

Ta có thí nghiệm nhỏ sau:

Treo  một quả nặng vào lò xo ta thấy lò xo dãn ra so với hình dạng ban đầu. Lò xo tác dụng vào quả nặng 1 lực, có phương thẳng đứng và  chiều hướng lên phía trên.

Cầm viên quả bóng lên cao, rồi đột nhiên thả tay ra. Quả bóng bắt đầu rơi xuống vì có một lực tác dụng vào quả bóng hướng xuống dưới. Lực đó có phương thẳng đứng và chiều hướng xuống dưới.

Ảnh minh họa cho thí nghiệm.

Ảnh minh họa cho thí nghiệm.

Lò xo bị dãn dài ra không còn hình dạng ban đầu đã tác dụng vào quả nặng một lực kéo lên phía trên. Tuy nhiên quả nặng vẫn đứng yên. Suy ra phải có một lực nữa cũng tác dụng vào quả nặng hướng xuống phía dưới để cân bằng với lực của lò xo, mới giữ được cho quả nặng đứng yên. Lực này là lực mà  Trái Đất tác dụng lên quả nặng.

Khi quả bóng được thả ra, nó bắt đầu rơi xuống dưới. Chuyển động của nó đã bị thay. Vậy cũng phải có một lực hút viên phấn xuống phía dưới. Lực này là lực  Trái Đất tác dụng lên viên phấn.

 Từ đó ta rút ra kết luận:

  • Trái đất tác dụng lực hút lên vạn  vật, lực này gọi là trọng lực.
  • Trong cuộc sống hàng ngày, người ta còn gọi trọng lực mà trái đất tác dụng lên một vật là trọng lượng của vật.
  • Trọng lực có phương thẳng đứng và chiều về tâm trái đất hướng từ trên xuống dưới.

Đơn vị của trọng lực

Newton ( được viết tắt là N) là đơn vị đo của lực quy định  trong hệ đo lường quốc tế (SI); được đặt theo tên của nhà bác học Isaac Newton. Người đã phát hiện ra định luật vạn vật hấp dẫn khởi nguồn cho trọng lực.

Isaac Newton Jr. (25/12/1642 hoặc 4/1/1643 – 20/3 /1726 hoặc 1727) là một nhà vật lý, thiên văn học, triết học, toán học, thần học và nhà giả kim người Anh, được xem là một trong những nhà khoa học vĩ đại và có tầm ảnh hưởng, đặt nền móng cho khoa học, với vai trò là người đi đầu trong các cuộc cách mạng khoa học.

Tranh vẽ nhà khoa học Newton ngồi dưới gốc cây táo.

Tranh vẽ nhà khoa học Newton ngồi dưới gốc cây táo.

Luận thuyết của ông về Các Nguyên lý Toán học của Triết học Tự nhiên được xuất bản năm 1687, đã mô tả chi tiết  về vạn vật hấp dẫn và ba định luật về chuyển động, được coi là nền tảng cho sự hình thành, phát triển cơ học cổ điển, đã thống trị, chi phối các quan niệm về vật lý, khoa học trong suốt ba thế kỷ tiếp theo.

Cây táo của Newton có vị trí vô cùng đặc biệt trong lịch sử khoa học. Năm 1665, sau khi tốt nghiệp đại học, Newton cùng gia đình đến dinh thự ở Woolsthorpe, Lincolnshire (Anh) để tránh đợt dịch hạch bùng phát. Tình cờ sau khi quan sát một quả táo rụng xuống từ cây, Newton đã nảy ra suy nghĩ về lực đã kéo vật thể rơi thẳng về phía mặt đất. Đó chính là khởi đầu của định luật vạn vật hấp dẫn đã được ông công bố vào năm 1687.

Công thức tính trọng lực trong chương trình vật lý lớp 10:

 P = mg

Trong đó:

  • m là khối lượng của một  vật (đơn vị kg)
  • g là gia tốc trọng trường của vật đó (đơn vị m/s2)

Công thức trọng lực chỉ  dựa trên khối lượng của một vật là:

P = 10m

Trong đó:

  •  P là trọng lượng của một vật  (đơn vị N)
  •  m là khối lượng của vật đó (đơn vị kg).

Ví dụ: Một cây bắp cải có khối lượng 500g (0,5kg) suy ra  ở mặt đất thì cây bắp cải  có trọng lượng  là P= 10* 0,5= 5 N..

Trong tiếng Anh trọng lực là Gravity.

Trong tiếng Anh trọng lực là Gravity.

Theo những gì ta đã nghiên cứu ở trên, mọi vật trên trái đất đều có trọng lực, có bạn đã hỏi tôi rằng trọng lực của cầu vồng là bao nhiêu, tuy nhiên cầu vồng chỉ là hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ mặt trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa tạo nên, do đó cầu vồng không có trọng lực. Tuy trọng lực của cầu vồng nghe thật viển vông nhưng biết đâu ngày nào đó ta sẽ cân đo được trọng lực của cầu vồng.

Trọng lực vô cùng quan trọng đối với cuộc sống con người, nếu một ngày bỗng nhiên trọng lực trái đất biến mất có thể sẽ là ngày tận thế của chúng ta. Hy vọng qua bài viết trên Mua hàng đảm bảo đã giúp bạn hiểu một cách khái quát về trọng lực, công thức, đơn vị, đặc điểm của nó,… giải đáp được câu hỏi mà bạn đang băn khoăn.

 

 

Bài viết liên quan