Trọng lực là một khái niệm cơ bản trong vật lý và hiện hữu khắp nơi trong cuộc sống của con người và muôn loài. Vậy trọng lực là gì và nó có tác động to lớn như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về khái niệm này trong bài viết dưới đây!
Tóm tắt
Các khái niệm trọng lực, lực hấp dẫn
Trọng lực là gì?
Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật. Độ lớn (cường độ) của trọng lực tác động lên một vật được gọi là trọng lượng của vật đó. Trọng lượng được kí hiệu là P. Trọng lượng và trọng lực là 2 khái niệm gắn liền mật thiết với nhau.
Lực hấp dẫn là gì?
Lực hấp dẫn là lực hút hai vật về phía nhau, tương tự lực hút nam châm. Nhờ có lực hút này mà quả táo rơi xuống đất, con người đi lại trên mặt đất và các hành tinh quay xung quanh mặt trời. Một vật có khối lượng càng lớn thì lực hấp dẫn của nó càng mạnh. Ví dụ, khối lượng Trái Đất rất lớn nên lực hút của nó càng mạnh, nếu không có lực hấp dẫn thì con người và mọi thứ trên hành tinh sẽ trôi dạt lơ lửng trong không gian và không thể chạm đất được.
Đặc điểm tính chất trọng lực
Phương và chiều của trọng lực
Một bài tập vật lý nhỏ về trọng lực: Quan sát quả nặng nằm yên ở đầu dây dọi và trả lời các câu hỏi: Có các lực nào tác động lên quả nặng? Các lực này có phương và chiều ra sao?
Trả lời: Quả nặng đồng thời chịu tác dụng của hai lực cân bằng đó là: lực kéo của dây dọi và trọng lực. Trong đó, lực kéo của dây dọi có phương thẳng đứng, hướng từ dưới lên trên. Ngược lại, trọng lực cũng có phương thẳng đứng nhưng hướng từ trên xuống dưới.
Từ đó, ta có kết luận: Trọng lực tác dụng lên một vật có phương thẳng đứng và hướng về phía Trái Đất.
Đơn vị của trọng lực
Đơn vị đo lực là Newton (được ký hiệu là N). Đây là một đơn vị trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên của nhà bác học Isaac Newton. N là một đơn vị dẫn xuất, được định nghĩa từ các đơn vị đo cơ bản trong hệ đo lường quốc tế.
Mở rộng kiến thức
- Trọng lượng của một vật là cường độ (độ lớn) của lực hút Trái Đất lên vật đó. Vì vậy, trọng lượng phụ thuộc vào vị trí của vật đó trên Trái Đất. Nếu một vật lên càng cao thì trọng lượng của nó sẽ càng giảm.
- Cầm một vật trên tay, nếu bạn buông tay ra thì vật sẽ rơi xuống. Vật rơi xuống là do có trọng lực tác dụng lên vật. Vậy có nghĩa là trọng lực đã sinh công. Công của trọng lực có đặc điểm: không phụ thuộc dạng đường đi, phụ thuộc vào trọng lực và hiệu độ cao 2 đầu quỹ đạo.
- Lực thế là lực mà công của nó không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo, chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối quỹ đạo. Lực thế còn được gọi là lực bảo toàn.
Công thức tính, đơn vị đo của trọng lực
- Công thức trọng lực dựa trên khối lượng của một vật là: P = 10m, trong đó P là trọng lượng (đơn vị N), m là khối lượng (đơn vị kg).
Ví dụ: Một vật có khối lượng 100g (0,1kg) ở mặt đất thì có trọng lượng gần bằng 1N. Một vật có khối lượng 1kg ở mặt đất có trọng lượng gần bằng 10N.
- Công thức tính trọng lực: P = mg, trong đó m là khối lượng của vật (kg), g là gia tốc trọng trường của vật (m/s2)
Lưu ý:
- Nếu sử dụng đơn vị “mét” thì gia tốc trọng trường trên bề mặt Trái đất là 9.8m/s2.
- Nếu sử dụng đơn vị “feet” thì gia tốc trọng trường là 32.2 f/s2.
- Gia tốc trọng trường trên Mặt trăng có giá trị khoảng 1.622 m/s2, bằng khoảng 1/6 gia tốc trọng trường Trái Đất. Do đó, trọng lượng trên Mặt trăng chỉ bằng 1/6 trọng lượng trên Trái đất.
- Gia tốc trọng trường trên Mặt trời có giá trị khoảng 274 m/s2, gấp khoảng 28 lần Gia tốc trọng trường Trái đất. Do đó, mọi vật sẽ nặng hơn 28 lần nếu ở trên Mặt trời.
Trên đây là tổng hợp kiến thức cần nhớ về trọng lực và công thức tính trọng lực. Nhờ có trọng lực và lực hấp dẫn mà con người và các sinh vật trên Trái đất có thể sinh sống và phát triển bình thường. Hy vọng qua bài viết này, bạn có thể ứng dụng hiệu quả các kiến thức này vào trong cuộc sống và công việc của mình.
