Xung quanh chúng ta luôn tồn tại một lực gọi là lực hấp dẫn. Nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về nó. Vì vậy, bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ thông tin về lực hấp dẫn đến các bạn! Đừng bỏ lỡ những thông tin thú vị trong bài viết này nhé!
Khái niệm về lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn là một trong bốn lực cơ bản cùng với lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu. Lực hấp dẫn là lực tạo trọng lượng cho một vật. Khi bạn bước lên mặt cân, chiếc cân sẽ cho bạn biết cơ thể bạn có trọng lượng bao nhiêu. Công thức xác định trọng lượng bằng khối lượng nhân với hằng số trọng trường. Trên Trái đất, trọng lực không đổi thường là 9,8 m/s2.
Trước đây, các triết gia như Aristotle tin rằng các vật nặng sẽ tăng tốc nhanh hơn về phía mặt đất. Tuy nhiên, các thí nghiệm sau đó đã chỉ ra rằng không phải như vậy. Sở dĩ đôi cánh rơi chậm hơn quả bóng bowling là do lực cản của không khí. Lực có tác dụng chống lại gia tốc của trọng trường.
Lực hấp dẫn hình thành như thế nào?
- Là một loại lực hút
- Có điểm đặt ngay tại trọng tâm của vật
- Giá của lực hấp dẫn là đường thẳng đi qua tâm của hai vật
Cách hình thành lực hấp dẫn
Khi một vật nhận ngoại lực, nó sẽ lệch khỏi quỹ đạo. Xét trong hệ quy chiếu quán tính, vật chuyển động tự do với vận tốc không đổi. Quỹ đạo của chúng tạo thành một đường trắc địa (độ cong của không thời gian). Hai vật nhận cùng một lực thì tạo ra một lực hút gọi là lực hấp dẫn.
Lực này tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật và tỉ lệ thuận với khối lượng của vật.
Công thức tính lực hấp dẫn
Nhà khoa học Isaac Newton đã phát triển lý thuyết vạn vật hấp dẫn vào những năm 1680 và phát hiện ra rằng lực hấp dẫn giống nhau có thể tác động lên mọi vật chất. Mọi vật hút nhau bằng một lực tỉ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Trong đó:
- F là trọng lực.
- m1 và m2 là khối lượng của hai vật
- r là khoảng cách giữa hai vật
- G là hằng số hấp dẫn
Phương trình Newton hoạt động rất tốt trong việc dự đoán các vật thể giống hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta hoạt động như thế nào.
Trọng lực là một trường hợp đặc biệt của lực hấp dẫn
Trọng lực là gì?
Trọng lực thực chất là lực hút của Trái đất hay khối lượng của Trái đất tác dụng lên một vật thể. Do đó, trọng lực luôn hướng về trái đất và có phương thẳng đứng. Độ lớn được gọi là trọng lượng. Có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng trọng lượng cũng thể hiện sức mạnh của cường độ khi tác dụng lên chính vật thể đó. Nhưng khi nói đến hai thành phần, nhiều người bị nhầm lẫn. Đây là sự khác biệt cơ bản giữa trọng lượng và trọng lực. Trọng lực là một lực và trọng lượng chỉ là một đại lượng.
Các công thức liên quan tới trọng lực
Công thức tính lực hấp dẫn
Chúng ta có thể tính trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật thể bằng công thức sau:
F = mg = Mgm/r^2
Trong đó:
- M, m là khối lượng của vật thể cần xét (kg)
- g là hằng số gia tốc trọng trường. g = 9.81 m/s^2
- r là khoảng cách giữa hai vật thể (m)
- F là độ lớn trọng lực (N)
Công thức tính công của trọng lực
Xét vị trí khi vật rơi từ h2 đến h1, công thức tính trọng lực như sau:
A = FScosα
Trong đó
– F là lực tác dụng
– S là khoảng cách giữa h1 và h2
– α là góc 0 độ (vì vật rơi theo phương thẳng đứng)
Trên đây là những kiến thức về lực hấp dẫn bao gồm khái niệm và công thức tính lực hấp dẫn. Ngoài ra, chúng ta được tìm hiểu về trọng lực – một trường hợp đặc biệt của lực hấp dẫn. Hy vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về các lực này và từ đó biết được cách tính chính xác nhất về các loại lực.
Để có thể học tốt hơn môn vật lý, bạn có thể tham khảo nhiều thông tin hơn trên website Giáo Dục 246 chúng tôi, hoặc học cùng gia sư tại nhà. Đội ngũ gia sư là giáo viên, sinh viên giỏi, ưu tú sẽ hỗ trợ học sinh lấy nhanh lấy lại kiến thức cơ bản, hoặc học nâng cao hơn.
⇒ Dịch vụ gia sư môn lý dạy kèm tại nhà.
