Ba định luật Newton là phần kiến thức quan trọng trong chương trình vật lý 10. Kiến thức này xuất hiện nhiều trong các bài kiểm tra, bài thi cuối cấp. Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ tổng hợp những lý thuyết về ba định luật Newton giúp các em dễ dàng hệ thống hóa kiến thức về chủ đề quan trọng này.
Các Nội Dung Chính
Định luật I Newton
Định luật
Định luật I NewTon có nội dung như sau:
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.
Những Món Đồ Cực Kỳ Cần Thiết Cho Mẹ và Bé Yêu Đang MIỄN PHÍ Vận Chuyển và Giảm Tới 50% |
|||
 |
 |
 |
 |
| Khăn Che Bé Bú Đa Năng | Yếm Ăn Dặm Chống Thấm | Đai Đi Xe Máy Cho Bé
Mua Ngay |
Dép Tập Đi Chống Ngã |
Quán tính
Quán tính là một tính chất vật lý gắn liền với mọi vật có chuyển động. Quán tính thể hiện xu hướng bảo toàn vận tốc của vật cả về hướng và độ lớn của chuyển động.
Ví dụ:
Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều, ta đột ngột hãm phanh, người bị chúi về phía trước. Hiện tượng này gọi là quán tính.
Hệ quy chiếu
Khi nói về quán tính, ta có 2 hệ quy chiếu là hệ quy chiếu quán tính và hệ quy chiếu phi quán tính:
- Hệ quy chiếu quán tính: Là hệ quy chiếu gắn vào vật mốc đứng yên hoặc đang ở trạng thái chuyển động thẳng đều. Trong hệ quy chiếu quán tính sẽ không tồn tại lực quán tính.
- Hệ quy chiếu phi quán tính: Là hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động có gia tốc. Do đó sẽ xuất hiện lực quán tính trong hệ quy chiếu này.
Ý nghĩa
Định luật I Niu tơn cho thấy:
- Mọi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc, gọi là quán tính. Khi đó, quán tính có 2 xu hướng:
- Xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên → vật có tính ì
- Xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động → vật chuyển động có “đà”
- Khi một vật chuyển động nhưng không có tác động của lực thì đó gọi là chuyển động theo quán tính.
Định luật II Newton
Định luật
Định luật II NewTon được phát biểu như sau:
Vectơ gia tốc của một vật luôn cùng hướng với lực tác dụng lên vật đó. Độ lớn của vectơ gia tốc sẽ tỉ lệ thuận với độ lớn của vectơ lực tác dụng lên vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Trong đó:
Đặc điểm của vecto lực:
- Điểm đặt: vị trí mà lực đặt lên vật
- Phương, chiều: phương và chiều của gia tốc mà lực tác động lên vật
- Độ lớn: F = ma
- Đơn vị: N (Niutơn) 1N = 1m.kg/ s2
Khối lượng, mức quán tính
Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật, khối lượng của vật tỉ lệ thuận với mức quán tính của vật. Nghĩa là vật có khối lượng càng lớn sẽ có mức quán tính càng lớn và ngược lại.
Khối lượng của mỗi vật thường có 2 tính chất cơ bản:
- Là đại lượng vô hướng, mang dấu dương và có độ lớn không đổi
- Có tính chất cộng
Trọng lực, trọng lượng
Trọng lực là lực của trái đất tác dụng lên vật, hay còn gọi là lực hút của Trái Đất.
Trọng lượng chính là độ lớn của trọng lực. Trọng lượng của một vật tỷ lệ thuận với khối lượng của vật đó.
Trọng lượng có phương thẳng đứng và luôn có hướng thẳng đứng xuống dưới (hướng vào tâm Trái Đất). Độ lớn trọng lượng được tính bằng công thức:
P = mg
Ý nghĩa
Định luật II Newton cho biết mối liên hệ giữa hợp lực gia tốc và khối lượng của vật từ đó ứng dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất máy móc, dụng cụ, giảm ma sát khi cần thiết,..
Định III Newton
Định luật III Niu tơn được xem là nội dung nâng cao trong bộ 3 định luật Niu tơn quan trọng, định luật này được áp dụng nhiều trong tính toán lực tác dụng qua lại giữa các vật.
Sự tương tác giữa các vật
Khi một vật tác dụng một lực lên vật khác thì cũng nhận được một lực tác dụng từ vật đó. Hiện tượng này được gọi là sự tương tác giữa các vật.
Định luật
Định luật III Newton được phát biểu như sau:
Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này được gọi là hai lực trực đối.
Ta có:
Lực và phản lực
Khi 2 vật tương tác với nhau, một trong hai lực tương tác gọi là lực tác dụng, lực còn lại gọi là phản lực.
Lực và phản lực có 3 đặc điểm đặc trưng:
- Luôn xuất hiện và mất đi đồng thời
- Có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều
- Chúng không cân bằng nhau vì được đặt tại 2 vật khác nhau.
Một số dạng bài tập 3 Định luật Niu Tơn
Bài tập 11 trang 65 SGK Vật lý 10
Cho một vật có khối lượng 8kg trượt xuống một mặt phẳng nghiêng nhẵn với gia tốc là 2 m/s2. Hỏi lực gây ra gia tốc này bằng bao nhiêu. So sánh độ lớn của lực này với trọng lượng của vật. Biết g = 10m/s2
Lời giải:
⟹ Lực F nhỏ hơn trọng lực P
Bài tập 12 trang 65 SGK Vật lý 10
Một quả bóng có khối lượng 0,5kg đang nằm yên trên mặt đất. Cầu thủ dùng một lực 250N đá quả bóng chuyển động, thời gian tác dụng lực là 0,02s. Hỏi quả bóng sẽ bay đi với tốc độ bao nhiêu?
Lời giải:
(v = 0 do ban đầu quả bóng nằm yên trên mặt đất)
Bài tập thực hành
Bài tập 1: a. Vật 5kg chịu tác dụng lực 15N. Tính gia tốc vật?
b. Vật chịu tác dụng của lực 20N, chuyển động với gia tốc 2m/s. Tính khối lượng vật?
Bài tập 2: Một vật có khối lượng 50kg bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 50cm thì đạt vận tốc 0,7m/s. Tính lực tác dụng vào vật ? (Bỏ qua ma sát)
Bài tập 3: Một ôtô khối lượng 3tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 25m. Tìm:
a. Lực phát động của động cơ xe.
b. Vận tốc và quãng đường xe đi được sau 20s. (Bỏ qua ma sát)
Bài tập 4: Một xe ôtô có khối lượng 2tấn đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì hãm phanh. Sau khi hãm phanh ôtô chạy thêm được 500m thì dừng hẳn. Tìm:
a. Lực hãm phanh. Bỏ qua các lực cản bên ngoài.
b. Thời gian từ lúc ôtô hãm phanh đến lúc dừng hẳn.
Dạng 2: Bài toán thay đổi hợp lực, khối lượng.
Bài tập 5: Một vật đang chuyển động dưới tác dụng của lực F1 với gia tốc a1. Nếu tăng lực tác dụng thành F2 = 2F1 thì gia tốc của vật là a2 bằng bao nhiêu lần a1? Áp dụng: với a1= 2m/s2 tìm a2 ?
Bài tập 6: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc a1 = 2m/s2, truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốc a2 = 6m/s2. Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m = m1 + m2 thì gia tốc a của nó sẽ là bao nhiêu?
Bài tập 7: Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc a1 = 6m/s2, truyền cho vật có khối lượng m2 gia tốc a2 = 12m/s2. Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m = m2 – m1 thì gia tốc a của nó sẽ là bao nhiêu?
Bài tập 8: Xe lăn có khối lượng m= 500kg, dưới tác dụng của lực F, xe chuyển động đến cuối phòng mất 10s. Nếu chất lên xe một kiện hàng thì xe chuyển động đến cuối phòng mất 20s. Tìm khối lượng kiện hàng?
Bài tập 9: Dưới tác dụng của lực F nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, đi được quãng đường 3m trong thời gian t. Nếu đặt thêm vật có khối lượng 500g lên xe thì xe chỉ đi được quãng đường 2m trong thời gian t. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng của xe.
Dạng 3: Áp dụng phương pháp động lực học (vật chịu tác dụng của nhiều lực)
Bài tập 10: Người ta đẩy một cái thùng gỗ nặng 55kg theo phương nằm ngang với lực 220N làm thùng chyển động trên mặt phẳng nằm ngang. Biết lực ma sát cản trở chuyển động có độ lớn Fms=192,5N. Tính gia tốc của thùng?
Bài tập 11: Một ô tô khởi hành với lực phát động là 2000N. Lực cản tác dụng vào xe là 400N. Khối lượng của xe là 800kg. Tính quãng đường xe đi được sau 10s khởi hành ?
