Như chúng ta biết Trái Đất vốn có hình tròn. Vậy tại sao con người, nhà cửa, cây cối,… vẫn có thể đứng trên “khối tròn” đó. Nguyên nhân là do con người và sự vật chịu sự tác động của một lực, gọi là trọng lực. Vậy trọng lực là gì? Mối quan hệ giữa trọng lực và trọng lượng là gì? Những thông tin được tổng hợp qua bài viết dưới đây của thegioimay.org sẽ giúp bạn giải đáp thắc mắc trên nhé!
Contents
Trọng lực là gì?
Trước khi tìm hiểu mô hình trọng lực là gì, chúng ta sẽ thực hiện thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Treo một quả nặng vào lò xo, một đầu của lò xo được treo cố định vào giá đỡ. Khi đó, ta thấy lò xo bị dãn ra do quả nặng có xu hướng rơi xuống đất. Tuy nhiên, quả nặng chỉ bị rơi xuống ở một khoảng nhất định rồi đứng yên. Điều đó chứng tỏ phải tồn tại một lực kéo quả nặng xuống dưới và lực này phải có độ lớn bằng với lực dãn của lò xo để quả nặng cho thể đứng yên ở một vị trí mà không rơi xuống đất.
Thí nghiệm 2: Ta cầm một viên phấn trên tay và thả xuống. Khi đó, viên phấn rơi xuống đất. Giả sử nếu không có một lực nào kéo viên phấn xuống thì chắc chắn, viên phấn sẽ không bị rơi khi chúng ta buông tay.
Qua hai thí nghiệm trên có thể thấy rằng cả viên phấn và quả nặng đều chịu tác dụng của một lực, người ta gọi đó là trọng lực. Vậy trọng lực nghĩa là gì?
Trong chương trình Vật Lý lớp 6, trọng lực được định nghĩa như sau: “Trái Đất tác dụng một lực hút lên mọi vật. Lực hút của Trái Đất đó được gọi là trọng lực. Hay trọng lực chính là lực hút của Trái Đất”.
>>> Bài viết tham khảo: Trọng lượng là gì? công thức tính trọng lượng
Đặc điểm của trọng lực
Trọng lực là một lực nên có phương và chiều cụ thể. Trong đó:
- Trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên hướng xuống dưới (chiều hướng về tâm Trái Đất).
- Cường độ của trọng lực tác dụng lên vật thì được gọi là trọng lượng của vật đó. Đây cũng chính là mối quan hệ giữa trọng lực và trọng lượng.
Đơn vị của trọng lực là gì?
Đơn vị đo của lực là Newton, được ký hiệu là chữ N. Đơn vị này được lấy từ tên của nhà khoa học Isaac Newton – người đầu tiên tìm và đưa ra lý thuyết về trọng lực. Khi đó, ông đang ngồi dưới gốc cây táo thì bị một quả táo rơi trúng đầu.
Công thức tính trọng lực
Như phần trên chúng ta tìm hiểu, độ lớn hay cường độ của trọng lực tác dụng lên vật được gọi là trọng lượng. Nó được ký hiệu là P và có công thức như sau:
P = m.g
Trong đó:
- P: Độ lớn của trọng lực hay chính là trọng lượng của vật (N)
- m: Khối lượng của vật (kg)
- g: Gia tốc trọng trường của vật (m/s2). Thông thường gia tốc trọng trường trên Trái Đất có giá trị bằng 9,8 m/s2, được làm tròn là 10 m/s2nên công thức trên có thể viết thành P = 10m.
>>> Bài viết tham khảo: Khối lượng tịnh là gì? ý nghĩa của khối lượng tịnh
Một số kiến thức mở rộng về trọng lực
Ngoài những kiến thức cơ bản trên, chúng ta có một số kiến thức mở rộng về trọng lực như sau:
- Trọng lượng là cường độ của lực hút Trái Đất tác động lên vật nên trọng lượng của vật sẽ phụ thuộc vào vị trí của vật ở trên Trái Đất. Do vậy, càng lên cao thì trọng lượng của vật sẽ càng giảm vì khi đó, lực hút của Trái Đất đang giảm.
- Khi lên tới Mặt Trăng, trọng lượng của vật (tức là sức hút của Mặt Trăng lên vật đó) chỉ bằng khoảng ⅙ trọng lượng của vật đó trên Trái Đất còn khối lượng của vật đó hoàn toàn giữ nguyên, không bị thay đổi do khối lượng chỉ là lượng vật chất chứa trong vật.
Một số bài tập vận dụng về trọng lực và trọng lực
Dạng 1: Xác định các lực tác dụng lên vật.
Ví dụ: Một chiếc tàu có thể nổi lên mặt nước nhờ tác dụng của những lực nào?
Đáp án: Chiếc tàu chịu tác dụng của hai lực là: Lực nâng của nước và lực hút của Trái Đất. Hai lực này có độ lớn bằng nhau, có cùng phương nhưng ngược chiều nhau.
Dạng 2: Bài tập tính toán về trọng lượng hay độ lớn của trọng lực.
Ví dụ 1: Tính trọng lượng tương ứng của các vật sau:
- Một túi bánh có khối lượng là 200g
- Một chai nước có khối lượng là 500g
- Một túi kẹo có khối lượng là 2kg.
- Một con voi có khối lượng là 2 tấn.
Lời giải:
- Trọng lượng của túi bánh có khối lượng 200g là: P = 10 * 0,2 = 2N
- Trọng lượng của chai nước có khối lượng 500g là: P = 10 * 0,5 = 5N
- Trọng lượng của túi kẹo có khối lượng 2kg là: 10 * 2 = 20N
- Trọng lượng của con voi có khối lượng 2 tấn là: P = 10 * 2000 = 20.000 N
Ví dụ 2: Tính trọng lượng của nhà du hành vũ trụ có khối lượng là 60kg trên Mặt Trăng, biết lực hút của Mặt Trăng là 1,6 m/s2.
Lời giải
Trọng lượng của nhà du hành vũ trụ là: P = m.g = 60 * 1,6 = 96N.
Trong khi đó, trọng lượng của nhà du hành vũ trụ tại Trái Đất là: P = 10 * m = 10 * 60 = 600 N.
>>> Bài viết tham khảo: Khối lượng riêng là gì? đơn vị, công thức tính khối lượng riêng
Trên đây là thông tin giải đáp trọng lực là gì và mối quan hệ của trọng lực với trọng lượng. Hy vọng qua những kiến thức trên sẽ giúp bạn đọc bổ sung những kiến thức quan trọng về trọng lực. Cuối cùng, thegioimay.org xin chúc các bạn luôn mạnh khỏe và học giỏi nhé!
