Lý thuyết Lực hấp dẫn là gì? Định luật vạn vật hấp dẫn

Thảo luận trong 'Vật lý 10.II Động lực học chất điểm' bắt đầu bởi thầy giáo làng, 26/9/16.

  1. thầy giáo làng

    thầy giáo làng Administrator

    Hà Nội
    Giáo viên
    Lực hấp dẫn là lực hút nhau của mọi vật trong vũ trụ. Lực hấp dẫn giữa hai vật tỉ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
    1/ Lực hấp dẫn, định luật vạn vật hấp dẫn:

    [​IMG]
    Chuyện kể rằng vào một ngày đẹp trời khi đang ngồi dưới gốc táo, một quả táo bỗng rơi vào đầu Newton, khiến trong đầu ông nẩy sinh nhiều câu hỏi.

    Bạn phải đăng nhập để xem.

    xuất phát từ những câu hỏi chưa lời giải đáp, ông đã đào sâu nghiên cứu và đưa ra định luật vạn vật hấp dẫn.

    Bạn phải đăng nhập để xem.

    2/ Vận dụng định luật vạn vật hấp dẫn:
    Bài tập 1:
    Biết rằng khối lượng của Trái Đất là 6.1024kg, khối lượng của quả táo là 500g, khoảng cách từ mặt đất đến quả táo là 5m, bán kính Trái đất là 6400km. Tính lực hấp dẫn giữa hai vật và giải thích tại sao quả táo lại rơi xuống đất mà không có trường hợp ngược lại.
    [​IMG]
    \[\displaystyle F_{hd}=G\frac{m_{1}m_{2}}{(R+h)^{2}}\]=\[\displaystyle 6,67.10^{-11}\frac{6.10^{24}.0,5}{(6400.10^{3}+5)^{2}}\]=4,885N​
    Lực Trái Đất hút quả táo=lực của quả táo hút Trái Đất=lực hấp dẫn=4,885N
    Áp dụng định luật II Newton
    Gia tốc sinh ra do lực hút của Trái Đất lên quả táo:
    \[\displaystyle a_{12}=\frac{F_{hd}}{m_{2}}\]=9,77 (m/s2)​
    Gia tốc sinh ra do lực hút của quả táo lên Trái Đất:
    \[\displaystyle a_{21}=\frac{F_{hd}}{m_{1}}\]=8,14.10-25 (m/s2)​
    a12 >>> a21 => quả táo bắt buộc phải chuyển động (rơi) về phía Trái Đất
    Bài tập 2: Cùng với các dữ liệu của bài toán trên, nhưng thay quả táo bằng Mặt trăng có khối lượng 7,37.1022kg, khoảng cách tới Trái Đất là 38.107m. Tính lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất?
    [​IMG]
    \[\displaystyle F_{hd}=G\frac{m_{1}m_{2}}{r^{2}}\]=\[\displaystyle 6,67.10^{-11}\frac{6.10^{24}.7,37.10^{22}}{(38.10^{7})^{2}}\]=2,04.1020 N​
    Lực Trái Đất hút Mặt Trăng=lực của Mặt Trăng hút Trái Đất=lực hấp dẫn=2,04.1020 N
    Áp dụng định luật II Newton
    Gia tốc sinh ra do lực hút của Trái Đất lên Mặt Trăng:
    \[\displaystyle a_{12}=\frac{F_{hd}}{m_{2}}\]=2,77.10-3 (m/s2)​
    Gia tốc sinh ra do lực hút của Mặt Trăng lên Trái Đất:
    \[\displaystyle a_{21}=\frac{F_{hd}}{m_{1}}\]=2,4.10-5 (m/s2)​

    Bạn phải đăng nhập để xem.

    Bài toán 3: Tính lực hấp dẫn giữa 2 tàu biển trọng tải 50000 tấn đi cách nhau một khoảng 100m.
    [​IMG]
    \[\displaystyle F_{hd}=G\frac{m_{1}m_{2}}{r^{2}}\]=\[\displaystyle 6,67.10^{-11}\frac{5.10^{7}.5.10^{7}}{(100)^{2}}\]=16 N​
    16N tương đương với lực đè của một vật có khối lượng 1,6kg (tương đối nhỏ) vì vậy đối với các vật trên mặt đất lực hấp dẫn gần như không đáng kể.
    3/ Lực hấp dẫn và trọng lực:
    Trọng lực (lực hút của Trái đất lên một vật):
    P=m.g => \[\displaystyle g=\frac{P}{m}\] (1)​
    Lực hấp dẫn giữa Trái đất (khối lượng M) và vật khối lượng m
    \[\displaystyle F_{hd}=G\frac{M.m}{(R+h)^{2}}\] => \[\displaystyle \frac{F_{hd}}{m}=G\frac{M}{(R+h)^{2}}\] (2)​
    (1) và (2) đều là công thức xác định lực hút của Trái đất lên vật => Fhd=P =>

    Bạn phải đăng nhập để xem.

    xem thêm: tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lý lớp 10 chương động lực học chất điểm
    nguồn học vật lý trực tuyến
     

    Bạn phải đăng nhập để xem.

    anhtran226 thích bài này.
  2. Vì sao Lực hấp dẫn do một hòn đá ở trên mặt đất tác dụng vào trái đất thì có độ lớn bằng trọng lượng của hòn đá ạ?
     

    Bạn phải đăng nhập để xem.

    anhtran226, Hương cute thích bài này.

Chia sẻ trang này