Ba định luật Niutơn được sử dụng rất nhiều trong các đề thi tốt nghiệp hay đại học hiện nay. Cho nên trong bài viết dưới đây, Điện máy Sharp Việt Nam sẽ chia sẻ lý thuyết ba định luật Niutơn và các dạng bài tập thường gặp có lời giải để các bạn cùng tham khảo nhé
Nội dung bài viết
Định luật I Niutơn
1. Định luật
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Định luật có thể viết dưới dạng lý học:
2. Quán tính
Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
Ví dụ: Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều, đột ngột hãm phanh, người bị chúi về phía trước.
Nhận xét: Định luật I Niutơn được gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động quán tính
Định luật II Niutơn
1. Định luật
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
a→ = F→/m hay F→ = ma→
Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F1→, F2→,…, Fn→ thì F→ là hợp lực của các lực đó:
a) Định nghĩa: Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.
b) Tính chất của khối lượng:
Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật.
Khối lượng có tính chất cộng: Khi nhiều vật được ghép lại thành một hệ vật thì khối lượng của hệ bằng tổng khối lượng các vật đó.
c) Trọng lực. Trọng lượng
– Trọng lực:
Trọng lực là lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lực được kí hiệu là P→
Ở gần Trái Đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. Điểm đặt tại trọng tâm của vật.
Công thức của trọng lực: P→ = m.g
Trọng lượng:
Độ lớn của trọng lực tác dụng lên Một vật gọi là trọng lượng của vật. Kí hiệu là P. Trong lượng của vật được đo bằng lực kế.
Định luật III Niutơn
1. Định luật:
Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này cungg nằm trên một đường thẳng, có cùng phương nhưng ngược chiều.
Ta có: FBA→ = -FAB→
2. Lực và phản lực
Trong tương tác giữa hai vật, một lực gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực
Đặc điểm của lực và phản lực:
Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.
Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Hai lực có đặc điểm như vậy gọi là hai lực trực đối.
Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.
Bài tập ứng dụng các định luật Niutơn
Ví dụ 1:Tại sao xe đạp chạy thêm được một quãng đường nữa mặc dù ta đã ngừng đạp ? Tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống, ta phải gập trên lại?
Lời giải:
Do xe đạp có quán tính nên tiếp tục chuyển động. Lực ma sát làm cho xe chạy chậm dần rồi mới dừng lại. Nếu không còn lực nào tác dụng xe sẽ chạy thẳng đều mãi mãi.
Khi nhảy từ cao xuống: Bàn chân dừng lại, do quán tính phần trên cơ thể tiếp tục chuyển động xuống gây ra hiện tượng gập chân.
Ngoài ra, nếu ta duỗi thẳng chân, lực phản từ mặt đất sẽ tác dụng gây ra tai nạn nguy hiểm.
Ví dụ 2: Tại sao máy bay phải chạy một quãng đường dài trên đường băng mới cất cánh được?
Lời giải
Thông thường máy bay có khối lượng rất lớn nên quán tính của nó cũng rất lớn, do đó cần có thời gian để máy bay đạt đến tốc độ cần thiết để cất cánh, nên đường băng phải dài.
Ví dụ 3:Phát biểu định luật I Niu – Tơn. Quán tính là gì?
Lời giải
Định luật I Niu – Tơn: Nếu mỗi vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Quán tính: là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn
Ví dụ 4: Trong một tai nạn giao thông, một ô tô tải đâm vào một ô tô con đang chạy ngược chiều. Ô tô nào chịu lực lớn hơn ? Ô tô nào nhận được gia tốc lớn hơn? Hãy giải thích.
Lời giải:
Theo định luật III Niu – tơn, ta suy ra hai ô tô chịu lực bằng nhau (về độ lớn) và do đó cũng theo định luật III Niu – tơn ô tô tải có khối lượng lớn hơn nên nhận được gia tốc nhỏ hơn, ô tô con có khối lượng nhỏ hơn nên nhận gia tốc lớn hơn.
Ví dụ 5: Một quả bóng, khối lượng 0,50 kg đang nằm yên trên mặt đất. Một cầu thủ đá bóng với một lực 250 N. Thời gian chân tác dụng vào bóng là 0,020 s. Quả bóng bay đi với tốc độ.
A. 0,01 m/s
B. 0,1 m/s
C. 2,5 m/s
D. 10 m/s.
Lời giải:
Áp dụng định luật II Niu-tơn ta có:
a = F/m = 250 : 0,5 = 500 (m/s2)
Quả bóng bay đi với vận tốc: V = V0 + at = 0 + 500. 0,02 = 10 m/s.
Nên chọn đáp án D
Ví dụ 6:
Một vật có khối lượng 8,0 kg trượt xuống một mặt phẳng nghiêng nhẵn với gia tốc 2,0 m/s2 . Lực gây ra gia tốc này bằng bao nhiêu? So sánh độ lớn của lực này với trọng lượng của vật. Lấy g = 10 m/s2.
A. 1,6 N, nhỏ hơn
B. 16 N, nhỏ hơn
C. 160 N, lớn hơn
D. 4 N, lớn hơn.
Lời giải:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
Áp dụng định luật II Newton ta có:
F→ = ma→ (*)
Chiếu (*) lên phương chuyển động ta được
F = ma = 8.2 = 16N
Trọng lực tác dụng lên vật (trọng lượng vật) là:
P = mg = 80.10 80N
Suy ra: F/p = 16/80 = 1/5
Lực F nhỏ hơn trọng lực P
Nên chọn đáp án B
Bên trên chính là toàn bộ lý thuyết về 3 định luật Niutơn và các dạng bài tập có thể giúp các bạn hệ thống lại kiến thức của mình để áp dụng vào làm bài tập. Ngoài ra, các bạn có thể tham khảo thêm: Định luật Jun Len Xơ là gì? Công thức tính định luật Jun Len Xơ từ A – Z tại: https://kyniemsharp10nam.vn/tu-van-dich-vu/cong-thuc-dinh-luat-jun-lenxo/
