Định luật II Newton: nếu một vật chịu tác dụng của một lực làm thay đổi vận tốc của vật thì véc tơ gia tốc luôn cùng hướng với lực tác dụng lên vật, độ lớn gia tốc sẽ tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Định luật II Newton là kiến thức thuộc vật lí 10 Lực và chuyển động
Định luật II Newton:
Điều này có nghĩa là muốn thay đổi trạng thái ban đầu của vật (thay đổi vận tốc của vật) cần phải có lực tác dụng vào.
Xét một vật có khối lượng m tại thời điểm ban đầu t0 vật đang đứng yên (vo=0) chịu tác dụng của một lực kéo F của một con ngựa và bắt đầu chuyển động tại thời điểm t vật có vật tốc là v
=> tốc độ biến thiên vận tốc của vật trong khoảng thời gian Δt là \[\dfrac{v-v_{o}}{t-t_{o}}\] = gia tốc a của vật.
Nhận xét:
- Nếu lực kéo F tăng lên (lực kéo của con ngựa khỏe hơn) và khối lượng của vật giảm => vật sẽ thay đổi vận tốc nhanh hơn và ngược lại => gia tốc của vật tỉ lệ thuận với lực kéo F
- Nếu lực kéo F tác dụng vào vật không đổi và khối lượng của vật tăng thì vật sẽ khó chuyển động hơn và ngược lại => gia tốc của vật tỉ lệ nghịch với khối lượng.
- Vật chuyển động theo hướng của lực tác dụng => véc tơ gia tốc cùng chiều với véc tơ lực tác dụng.
những nhận xét trên đã được chứng minh và tổng kết thông qua định luật II Newton
Xem thêm: Câu chuyện về nhà vật lí Newton
Nội dung của định luật II Newton:
Gia tốc của một vật cùng hướng với hợp lực tác dụng. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của hợp lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Công thức định luật II:
véc tơ: \[\vec{a}=\dfrac{\vec{F}}{m}\]
độ lớn: \[a=\dfrac{F}{m}\]
Trong đó:
- \[\vec{F}=\vec{F_{1}}+\vec{F_{2}}+…+\vec{F_{n}}\]: hợp của các lực tác dụng vào vật (N)
- m: khối lượng của vật (kg)
- a: gia tốc của vật (m/s2)
Lưu ý: biểu thức định luật II Newton chỉ đúng trong trường hợp lực F tác dụng vào vật không thay đổi cả hướng và độ lớn trong suốt quá trình chuyển động của vật.
Qua định luật II ta có thể kết luận: lực chính là nguyên nhân chính gây ra chuyển động của một vật.
Khối lượng và mức quán tính của vật:
khối lượng: là một đại lượng vật lí dùng để xác định lượng chất có trong vật.
quán tính: là tính chất gắn với mọi vật nó có xu hướng bảo toàn vật tốc cho vật cả về hướng và độ lớn.
Một lực có độ lớn F không đổi tác dụng vào hai vật có khối lượng m1; m2 theo định luật II Newton ta có: F=m1a1=m2.a2 => nếu m1 > m2 => a1 < a2
=> một vật có khối lượng càng lớn thì với cùng một lực tác dụng có độ lớn không đổi khả năng thay đổi vận tốc của vật càng khó hay mức quán tính của vật càng lớn =>
Định nghĩa khác về khối lượng:
khối lượng là một đại lượng vật lí đặc trưng cho mức quán tính của vật, khối lượng của vật càng lớn thì mức quán tính của vật càng lớn và ngược lại.
Trong thực tế để các xe đua thể thao có động cơ tương đối giống nhau, khi lực do động cơ sinh ra không thể nâng cao được nữa các kỹ sư thiết kế chuyển sang làm giảm khối lượng của xe nhằm giảm mức quán tính để xe có khả năng tăng tốc nhanh hơn.