Tìm hiểu về khái niệm lực là gì? Các loại lực và ứng dụng của nó trong cuộc sống. Đặc biệt chú ý tìm hiểu khái niệm trọng lực là gì, phản lực là gì. Mời các bạn và các em theo dõi nội dung về Lực trong phần kiến thức Vật lý lớp 6.
Mục lục
- Lực là gì?
- Dụng cụ đo lực
- Đơn vị đo lực
- Kí hiệu của lực
- Thế nào là hai lực cân bằng?
- Lực có đặc điểm gì?
- Các loại lực
- Lực hấp dẫn
- Lực đàn hồi
- Lực ma sát
- Lực hướng tâm
- Trọng lực
- Phản lực
- Áp lực
- Ứng dụng của lực trong cuộc sống
Lực là gì?
Trong vật lý, Lực được định nghĩa là bất kỳ ảnh hưởng nào làm cho vật thể bị tác động, thay đổi cấu trúc hình học hoặc làm ảnh hưởng đến chuyển động và hướng của nó.
Lực là nguyên nhân làm cho một vật có khối lượng thay đổi về vận tốc khi chuyển động hoặc biến dạng hoặc là cả hai.
Hiểu một cách đơn giản thì lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của một vật nào đó lên một vật khác mà tạo ra gia tốc cho vật hoặc làm biến dạng vật.
Phương của lực không cố định và tùy thuộc vào từng loại lực mà có sự khác biệt của phương và chiều và tính chất, đặc điểm của lực.
Dụng cụ đo lực
Dụng cụ đo lực là lực kế.
Đơn vị đo lực
Đơn vị của lực là Niutơn [N] lấy tên nhà bác học phát hiện ra lực.
Kí hiệu của lực
Ký hiệu lực là F
Thế nào là hai lực cân bằng?
Hai lực cân bằng là gì? Hai lực được coi là cân bằng khi hai lực đó có độ lớn như nhau, mạnh như nhau nhưng ngược chiều nhau. Hai lực cân bằng có phương và chiều ngược nhau và cũng tác động lên một vật. Sự tác động của hai lực cân bằng làm cho vật đứng yên.
Lực có đặc điểm gì?
Đặc điểm của lực là:
Gốc của lực tạo điểm đặt lực.
Phương và chiều là phương và chiều của lực.
Độ dài của lực sẽ tỷ lệ với cường độ lực theo một tỷ lệ cho trước.
Kí hiệu của lực là F
Các loại lực
Lực cơ học là lực mà một đại lượng vectơ có điểm đặt, phương, chiều và độ lớn. Lực cơ học được chia thành lực đàn hồi, lực hấp dẫn, lực ma sát và lực hướng tâm.
Lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn là lực hút của của trái đất lên mọi vật, có độ lớn tỉ lệ với khối lượng của chúng.
Lực tác động của Trái Đất lên vật sẽ khiến cho vật có khối lượng rơi xuống mặt đất.
Lực này giúp cho gắn kết các vật thể để hình thành Trái Đất, Mặt trời và các thiên thể. Nếu không có lực hấp dẫn thì các thiên thể sẽ không liên kết với nhau và sự sống sẽ không tồn tại.
Lực hấp dẫn làm cho các hệ hành tinh quay quanh mặt trời; mặt trăng quanh quanh Trái Đất và các vệ tinh quay quanh Trái Đất.
Lực hấp dẫn có điểm đặt tại tâm của vật, cùng phương và ngược chiều.
Công thức tính lực hấp dẫn là :
Trong đó:
- F hd : lực hấp dẫn
- m1, m2: khối lượng của 2 vật
- R: khoảng cách giữa 2 chất điểm
- G: hằng số hấp dẫn [G = 6,67.10-11 [N.m2/kg2]].
Lực đàn hồi
Lực đàn hồi là lực được sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng.
Vật đàn hồi thường rất đa dạng; Có thể là dây chun, lò xo hoặc cũng có thể là một đoạn dây cao su.
Nếu vật đàn hồi là lò xo, thì lực tác dụng khi lò xo bị biến dạng tác dụng vào quả nặng được treo gọi là lực đàn hồi.
Lực đàn hồi có xu hướng chống lại các nguyên nhân sinh ra nó, có nghĩa là nó sẽ đưa vật trở về hình dáng ban đầu khi chưa biến dạng.
Lực đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng của vật đàn hồi. Còn độ biến dạng của vật đàn hồi phụ thuộc chủ yếu vào chất liệu cấu thành lên nó.
Lực đàn hồi có phương trùng với lực của lò xo.
Công thức tính lực đàn hồi là:
Trong đó:
- k là hệ số đàn hồi của lò xo
- Δ l là độ biến dạng của lò xo.
Lực ma sát
-Lực ma sát là lực cản trở chuyển động, xuất hiện tại mặt tiếp xúc giữa 2 bề mặt vật chất, chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối giữa hai bề mặt.
Lực ma sát gồm có 3 loại là: lực ma sát nghỉ, lực ma sát trượt và lực ma sát lăn.
Lực ma sát có điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc, phương song song với bề mặt và chiều ngược với chiều chuyển động tương đối so với bề mặt tiếp xúc.
Công thức tính lực ma sát là:
Fmst = µt. N
Trong đó:
Fmst: độ lớn của lực ma sát trượt [N]
N: áp lực lên mặt tiếp xúc [N]
µt : hệ số ma sát trượt [xây dựng từ thực nghiệm]
Lực hướng tâm
Lực hướng tâm được định nghĩa là: Lực hay hợp lực của các lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
Lực hướng tâm có điểm đặt lên vật, có phương trùng với đường thẳng nối giữa vật và tâm quỹ đạo. Chiều từ vật hướng vào tâm quỹ đạo.
Công thức tính lực hướng tâm:
Trong đó:
r : bán kính quỹ đạo
m : khối lượng của một vật [kg]
ω : tần số quỹ đạo
v : vận tốc dài của chuyển động.
Trọng lực
Trọng lực lực hút của Trái Đất lên mọi vật.
Độ lớn của trọng lực được người ta gọi là trọng lượng.
Trọng lượng của một vật là cường độ của lực hút Trái Đất lên vật vật. Do đó, trọng lượng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật đó trên Trái Đất. Chẳng hạn khi lên càng cao thì trọng lượng của vật sẽ càng giảm.
Trọng lực có phương thẳng đứng và chiều từ hướng về phía Trái Đất.
Công thức tính trọng lực là:
F = m.g [N]
Trong đó:
m : khối lượng của vật tính bằng kg, hoặc g
g : gia tốc trọng trường [9,8 m/s2]
Phản lực
Khi vật 1 tác dụng lên vật 2 một lực thì vật 2 cũng tác dụng trở lại vật 1 một lực thì lực do vật 2 gây ra gọi là phản lực.
Hai lực này gọi là hai lực trực đối, cùng phương, ngược chiều và cùng độ lớn và điểm đặt khác nhau.
Lực và phản lực xuất hiện và mất đi đồng thời.
Lực và phản lực là hai lực trực đối.
Biểu thức:
Trong đó:
F12 : lực do vật 1 tác dụng lên vật 2
F21 : lực của vật 2 tác dụng lên vật 1
Nếu chọn hệ quy chiếu gắn với vật 1 thì F12 là lực tác dụng còn F21 là phản lực và ngược lại.
Áp lực
Áp lực là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật. Lực ép vuông góc với diện tích bề mặt chịu lực. Theo nghĩa chung, cũng như khái niệm lực tổng quát, áp lực là đại lượng vectơ.
Đơn vị đo lường của áp lực là: Newton[N]
Ứng dụng của lực trong cuộc sống
Trong tất cả các lực, có 4 lực được ứng dụng nhiều nhất trong cuộc sống là trọng lực, lực đàn hồi, lực ma sát và lực đẩy Ác si mét. Cùng tìm hiểu ứng dụng của chúng trong các hình dưới đây.
Qua bài viết bạn đã biết thêm khái niệm về Lực là gì, hy vọng bài viết cung cấp thông tin cần thiết cho bạn và các em học sinh về kiến thức Vật lý. Hãy chờ đón những bài viết tiếp theo tại lessonopoly nhé!