Nguyên nhân khiến cho vật biến dạng hoặc thay đổi về khối lượng và vận tốc là do lực. Vậy lực là gì? Có những loại lực nào trong thực tế? Cách xác định phương và chiều của lực là gì? Cùng Palada.vn ôn lại những kiến thức cơ bản về lực – Kiến thức vật lý lớp 6 nhé!
Tóm tắt
Lực là gì?
Trong chương trình vật lý lớp 6 đã định nghĩa, khái niệm của lực là bất kỳ ảnh hưởng nào làm một vật chịu sự thay đổi, hoặc là ảnh hưởng đến chuyển động, hướng của nó hay cấu trúc hình học của nó.
Người ta định nghĩa lực là nguyên nhân làm cho một vật có khối lượng thay đổi vận tốc, tới chuyển động có gia tốc, hoặc làm biến dạng vật thể hoặc cả hai. Lực là đại lượng vectơ có độ lớn và hướng.
Hiểu đơn giản, lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật lên vật khác mà tạo ra gia tốc cho vật hoặc làm vật biến dạng.
Theo hệ đo lường quốc tế SI:
- Đơn vị của lượng là newton
- Ký hiệu là N
Đặc điểm của lực
Lực là đại lượng vật lý khá khó hình dung. Chính vì vậy, để hiểu rõ hơn, cần phải hiểu được những đặc điểm nổi bật của lực là gì:
– Lực được biểu diễn dưới dạng vectơ không cố định phương và chiều.
– Để đo độ lớn lực tác dụng thì bạn cần đến thiết bị chuyên dụng là lực kế.
– Gốc của lực được xác định tại điểm đặt lực.
– Độ dài của lực tỷ lệ thuận với cường độ lực.
– Người ta thường sử dụng ký hiệu F để thể hiện lực trong phương trình hoặc sơ đồ.
Cách xác định lực
Mỗi lực tác dụng đều được xác định bởi phương, chiều và độ lớn (hay còn gọi là cường độ của lực). Phương chiều là những kiến thức mà chúng ta đã được tìm hiểu trong Toán học.
Phương có thể là phương nằm ngang, phương thẳng đứng hoặc phương xiên. Chiều thì có thể từ dưới lên trên, từ trên xuống dưới hoặc từ trái sang phải hay phải sang trái.
Cách xác định phương và hướng của lực
Căn cứ những kết quả tác dụng của lực sẽ giúp ta xác định phương và hướng của lực tác dụng.
– Khi chịu tác dụng của lực, nếu vật bị nén hay giãn theo phương và chiều nào thì lực đó cũng có phương và chiều như vậy.
– Khi chịu tác dụng của lực và vật bị biến đổi chuyển động thì tùy theo từng trường hợp cụ thể để xác định chính xác phương và chiều của lực.
Lực được phân loại như thế nào?
Dựa trên đặc điểm, nguồn gốc sinh lực, người ta chia lực thành: Lực hấp dẫn, lực hướng tâm, lực ma sát và lực đàn hồi. Và mỗi loại lực này đều có đặc điểm, phương và chiều khác biệt. Cụ thể như sau:
Lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn là lực hút của vật chất. Độ lớn lực có mối quan hệ tỉ lệ thuận với khối lượng của chúng. Lực hấp dẫn chính là loại lực giúp gắn kết các vật chất, là điều kiện để hình thành trái đất của chúng ta. Đồng thời, lực hấp dẫn cũng tạo ra nguyên tắc thiết lập trật tự của các hành tinh, quy luật chuyển động trong dải ngân hà.
Trên trái đất, lực hấp dẫn đóng vai trò vô cùng quan trọng. Theo đó, nó sẽ tác động lên các vật có khối lượng để chúng có thể rơi xuống đất. Khác với trái đất, lực hấp dẫn trên mặt trăng khá nhỏ. Đó là nguyên nhân khiến cơ thể con người và các vật thể gần như lơ lửng trong không trung.
Trong thực tế, lực hấp dẫn có điểm đặt tại tâm của vật, ngược chiều và cùng phương của chiều chuyển động. Vậy cách xác định độ lớn của lực hấp dẫn như thế nào?
Fhd = G x (m1 x m2)/ R2
Trong đó:
- Fhd : Lực hấp dẫn (N)
- R: Khoảng cách giữa 2 vật (m)
- m1, m2: Khối lượng 2 vật (kg)
- G: Hằng số hấp dẫn.
Lực đàn hồi
Lực đàn hồi là lực tạo ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Ví dụ: Lò xo bị ép…Thường lực đàn hồi sinh ra để chống lại nguyên nhân tạo ra lực. Chính vì vậy, lực đàn hồi có cùng phương và ngược chiều với lực tác dụng.
Để tính độ lớn lực đàn hồi, người ta sử dụng công thức sau:
Fdh = k x |∆l|
Trong đó:
- Fdh: Lực đàn hồi (N)
- k: Hệ số đàn hồi hay chính là độ cứng của lò xo.
- |∆l|: Trị tuyệt đối độ biến dạng của lò xo.
Lực ma sát
Lực ma sát sinh ra do sự tiếp xúc giữa hai mặt vật chất. Nó có xu hướng cản trở, chống lại những thay đổi về vị trí của sự vật. Dựa vào đặc điểm cùng tính chất, lực ma sát được chia thành nhiều loại gồm: Lực ma sát trượt, ma sát lăn và ma sát nghỉ.
Lực ma sát có điểm đặt tại bề mặt tiếp xúc. Về cơ bản nó sẽ có phương song song và ngược chiều chuyển động. Công thức tính độ lớn lực ma sát:
Fms = μt x N
Trong đó:
- Fms: Lực ma sát (N)
- μt: Hệ số ma sát
- N: Áp lực của hai vật
Lực hướng tâm
Lực hướng tâm được sinh ra trên vật chuyển động tròn đều, tạo gia tốc hướng tâm. Thường tâm đặt trên vật, phương trùng với đường nối giữa vật và tâm quỹ đạo, chiều hướng tâm quỹ đạo.
Công thức tính:
Fht = m×aht = m×v2r = m×ω2×r
Trong đó:
Fht: Lực hướng tâm (N)
r: Bán kính quỹ đạo (m)
m: Khối lượng vật (kg)
ω: Tần số góc của chuyển động (rad/s)
v: Vận tốc dài của chuyển động (m/s)
Các loại lực khác
Lực tác động
Bất kỳ loại lực nào tiếp xúc với một đối tượng khác đều là lực tác động. Tất cả các lực cơ học đều là lực tác động. Nó có thể chia thành các loại sau:
+ Lực cơ bắp
Cơ bắp có chức năng tạo lực nhất định. Lực cơ bắp chỉ tồn tại khi nó tiếp xúc với vật thể. Chúng ta áp dụng lực cơ bắp trong các hoạt động cơ bản thường ngày như thở, tiêu hóa, nâng một xô nước, kéo hoặc đẩy một vật thể.
+ Lực căng
Lực căng là lực tác động bởi một dây cáp hoặc dây kéo cực, neo vào vật thể. Điều này tạo ra lực căng kéo bằng nhau theo cả 2 hướng và gây áp lực bằng nhau.
+ Lực cản không khí
Lực cản không khí là loại lực mà các vật thể chịu một lực ma sát khi di chuyển trong không khí.
Lực không tác động
Các loại lực có thể tồn tại mà không cần đến bất kỳ tiếp xúc nào với vật thể, nó được chia thành các loại sau:
+ Lực tĩnh điện
Các loại lực do tất cả các vật tích điện này tác dụng lên các vật tích điện khác trong vũ trụ đều gọi là lực tĩnh điện. Các lực này có thể vừa là lực hấp dẫn vừa là lực cản trong tự nhiên dựa trên diện tích của vật.
+ Lực từ
Các loại lực tác dụng bởi nam châm lên các vật thể từ tính gọi là lực từ. Chúng tồn tại mà không có bất kỳ liên hệ nào giữa hai đối tượng
Hy vọng những thông tin trên đây đã giúp bạn đọc hiểu được Thế nào là lực? Đặc điểm và các loại lực trong Vật lý. Còn nội dung kiến thức vật lý nào bạn có khúc mắc cần được giải đáp, đừng ngại đặt câu hỏi cho Palada.vn để nhận giải đáp sớm nhất nhé!
