Bạn đang xem bài viết Giáo Án Bài Tập: Lực Hấp Dẫn – Định Luật Vạn Vật Hấp Dẫn được cập nhật mới nhất trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Bài tập: Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn Câu 1: Chọn phát biểu đúng: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích số hai khối lượng của chúng. Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ nghịch với tích số hai khối lượng của chúng. Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách giữa chúng. Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa chúng. Câu 2: Chọn phát biểu không đúng: Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó. Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực của vật. Gia tốc rơi tự do của vật càng lên cao càng giảm. Trọng lượng của một vật càng lên cao càng tăng. Câu 3: So sánh gia tốc rơi tự do của hai chất điểm A, B giống hệt nhau, biết A nằm trên mặt đất, B nằm cách mặt đất một khoảng R (R là bán kính Trái Đất). gA = gB B. gA = 2gB C. gA = 4gB D. gA = 12 gB Câu 4: Hai tàu thủy, mỗi chiếc có khối lượng 40000 tấn ở cách nhau 1,5 km. Lấy g = 9,8 m/s2. So sanh lực hấp dẫn giữa chúng và một quả cân có khối lượng 12g. Lớn hơn. B. Nhỏ hơn. C. Bằng nhau. D. Chưa thể biết. Câu 5: Biết khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất là 384.106 m. Khối lượng của Trái đất M = 6.1024 kg, khối lượng Mặt Trăng m = 7,37.1022 kg. Xác định lực hút giữa Trái Đất và Mặt Trăng? 2.1020 N B. 2.1021 N C. 2.1022 N D. 2.1019 N Câu 6: Một chất điểm khi ở mặt đất có gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Nếu chất điểm đó nằm ở một hành tinh có bán kính gấp 1,5 lần Trái Đất và khối lượng 4,5 lần Trái Đất thì gia tốc g’ của chất điểm là bao nhiêu? g’ = 5 m/s2 B. g’ = 20 m/s2 C. g’ = 30 m/s2 D. g’ = 3,3 m/s2 Câu 7: Hai xe tải giống nhau. Mỗi xe có khối lượng 20 tấn, ở cách xa nhau 40m. Hỏi lực hấp dẫn giữa hai xe bằng bao nhiêu lần trọng lượng P của mỗi xe? Lấy g = 9,8 m/s2. 34.10-10 P B. 34.10-8 P C. 85.10-8 P D. 85.10-12 P Câu 8: Một con tàu vũ trụ bay hướng về Mặt trăng. Hỏi con tàu đó cách tâm Trái Đất một khoảng x bằng bao nhiêu lần bán kính Trái Đất để lực hút của Trái Đất gấp 9 lần lực hút của Mặt trăng lên con tàu? Biết khoảng cách từ tâm Trái Đất đến tâm Mặt trăng bằng 60 lần bán kính Trái Đất, khối lượng Mặt trăng nhỏ hơn khối lượng Trái đất 81 lần. x = 54R B. x = 45R C. x = 36R D. x = 63R Câu 9: Chọn câu trả lời đúng. Gia tốc rơi tự do trên bề mặt mặt trăng là g0 và bán kính mặt trăng là 1740km. Ở độ cao h =3480 km so với bề mặt mặt trăng thì gia tốc rơi tự do bằng : A. B. C.3g0 D.9g0 Câu 10: Chọn câu trả lời đúng Cần phải tăng hay giảm khoảng cách giữa hai vật bao nhiêu để lực hút tăng 6 lần A.Tăng 6 lần B. Tăng lần C. Giảm 6 lần D. Giảm lần Câu 11: Chọn phát biểu đúng về lực hấp dẫn giữa hai vật A.Lực hấp dẫn giảm đi hai lần khi khoảng cách tăng hai lần B.Lực hấp dẫn tăng 4 lần khi khối lượng mỗi vật tăng hai lần C.Hằng số hấp dẫn có giá trị G = 6,67.1011 N/kg2 trên mặt đất D.Hằng số G của các hành tinh càng gần Mặt Trời thì có giá trị càng lớn Câu 12: Biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn là: A. Fhd = G B. Fhd = ma C. Fhd = G D. Fhd = G Câu 13: Khi khối lượng của mỗi vật tăng lên gấp đôi và khoảng cách giữa chúng cũng tăng lên gấp đôi thì lực hấp dẫn giữa chúng sẽ: A. Tăng gấp đôi. B. Giảm đi một nửa. C. Tăng bốn lần. D. Không đổi. Câu 14:Chọn câu trả lời đúng Khối lượng Trái Đất bằng 80 lần khối lượng Mặt Trăng. Lực hấp dẫn mà Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng bằng bao nhiêu lần lực hấp dẫn mà Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất ? A.Bằng nhau B.Lớn hơn 6400 lần C.Lớn hơn 80 lần D.Nhỏ hơn 80 lần Câu 15: Chọn câu trả lời đúng Hai quả cầu mỗi quả có khối lượng 200kg,bán kính 5m đặt cách nhau 100m .Lực hấp dẫn giữa chúng bằng : A.2,668.10-6 N B. 2,204.10-8 N C. 2,668.10-8 N D. 2,204.10-10 N Câu 16: Phi hành gia lơ lửng trong tàu vũ trụ là do không có : A.Trọng lực B.Trọng lượng C.Khối lượng D.Lực tác dụng Câu 17: Chọn câu trả lời đúng Cho gia tốc g ở mặt đất là 10m/s2 thì ở độ cao bằng bán kính trái đất, gia tốc này sẽ là : A.5m/s2 B.7,5m/s2 C.20 m/s2 D.2,5 m/s2 Câu 18: Chọn câu trả lời đúng. Ở độ cao nào so với mặt đất, gia tốc rơi tự do có giá trị bằng một nửa gia tốc rơi tự do ở mặt đất? Cho biết bán kính Trái Đất R = 6400km A.2550km B.2650km C.2600km D.2700km Câu 19: Chọn câu trả lời đúng Một vật có khối lượng 2kg ở trên mặt đất có trọng lượng 20N . Nếu di chuyển vật tới một địa điểm cách tâm trái đất 2R,thì nó có trọng lượng bao nhiêu ? A.10N B.5N C.1N D.0,5N Câu 20: Một vệ tinh nhân tạo khối lượng m bay quanh Trái Đất ở độ cao h = R/2 ( R bán kính Trái Đất). Để vệ tinh luôn chuyển động tròn đều Trái Đất, thì lực hướng tâm của vệ tinh là A. B. C. D.Định Luật Vạn Vật Hấp Dẫn Của Newton? (Lực Hấp Dẫn Là Gì?)
Chúng ta hầu như không nghĩ về nó, nhưng trọng lực xác định cách chúng ta tương tác với thế giới của chúng ta. Chúng ta lớn lên trong giới hạn của nó, và cơ bắp, hệ thống cân bằng, tim và mạch máu đều phụ thuộc vào nó. Trọng lực theo nghĩa đen là căn cứ cho chúng ta – nhưng chính xác thì nó là gì?
Các nhà vật lý coi trọng lực là một trong bốn lực cơ bản chi phối vũ trụ, bên cạnh lực điện từ và lực hạt nhân mạnh và yếu. Một lực được định nghĩa là một tương tác làm thay đổi chuyển động của một vật thể, và vì vậy bốn lực này làm nền tảng cho tất cả các vật lý và xác định cách mọi thứ trong vũ trụ tương tác – từ sự tương tác vũ trụ rộng lớn của các thiên hà đến các liên kết chặt chẽ liên kết các hạt quark bên trong một proton hoặc neutron .
Trọng lực là yếu nhất trong số các lực này, nhưng đó là lực chúng ta đã biết từ lâu nhất. Trong nhiều thế kỷ, chúng ta biết rằng đôi chân của chúng ta được giữ trên mặt đất và các hành tinh được giữ trên quỹ đạo quanh Mặt trời. Ngay cả trước khi lực hấp dẫn được mô tả một cách toán học, nhà thiên văn học và nhà toán học thế kỷ 17, Julian Kepler đã xây dựng các định luật chính xác để dự đoán chuyển động của các hành tinh.
Thật không may, không ai có bất kỳ manh mối nào tại sao các hành tinh quay quanh vị trí đầu tiên.
Bước vào Isaac Newton, người nhận ra rằng phải có một lực tác động giữa các hành tinh và Mặt trời. (Ông cũng định nghĩa thế nào là một lực.) Có hay không một quả táo rơi thực sự đã thúc đẩy khoảnh khắc eureka của ông, phương trình ông đưa ra để mô tả hành vi của lực này là một cuộc cách mạng.
Nó hiểu rõ điều này: các vật thể càng lớn, lực hút giữa chúng càng lớn, nhưng chúng càng cách xa nhau, sức hút càng yếu.
Bằng cách cắm một vài con số vào phương trình này, chúng ta có thể mô tả và dự đoán gần như tất cả các hiện tượng hấp dẫn trên Trái đất cộng với chuyển động của các hành tinh, sao chổi và mặt trăng. Nó giải thích tại sao các ngôi sao tụ lại thành các thiên hà và tại sao các thiên hà tụ lại để tạo thành các cụm.
Nhưng phương trình không mô tả hoàn hảo mọi thứ chúng ta thấy – ví dụ, kích thước của những thay đổi dần dần trong quỹ đạo của Sao Thủy quanh Mặt trời. Và như chính Newton thậm chí tự hỏi, làm thế nào một lực có thể hoạt động tức thời ở khoảng cách thậm chí xuyên qua khoảng trống của không gian? Nguồn:cosmosmagazine.com
Định Luật Vạn Vật Hấp Dẫn Là Gì? Bài Tập Áp Dụng Lý Thuyết Định Luật
Định luật vạn vật hấp dẫn được nhà vật lý Isaac Newton khám phá ra khi bị quả táo rơi vào đầu. Ông rút ra được rằng mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực được gọi là lực hấp dẫn. Và lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Kiến thức về định luật vạn vật hấp dẫn
Lực hấp dẫn
Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau bởi một lực là lực hấp dẫn. Lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật. Lực hấp dẫn phổ biến nhất hiện nay chính là lực hấp dẫn giữa trái đất và các vật trên trái đất.
Định luật vạn vật hấp dẫn
Lực hấp dẫn giữa hai điểm bất kì sẽ tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Ta có thể biểu diễn qua công thức sau đây:
Trong đó:
F là lực hấp dẫn (N)
m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm
r là khoảng cách giữa chúng
G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 gọi là hằng số hấp dẫn
Đặc điểm của lực hấp dẫn
Đặc điểm của lực hấp dẫn được thể hiện qua 3 phương diện sau:
Là lực hút
Điểm đặt tại trọng tâm của vật (chất điểm)
Giá của lực là đường thẳng đi qua tâm của 2 vật
Định luật vạn vật hấp dẫn chỉ đúng khi khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúng. Hay có thể đúng với các vật đồng chất và có dạng hình cầu.
Tìm hiểu về trọng lực
Trọng lực của một vật chính là lực hấp dẫn giữa Trái đất và chính vật đó. Trọng lực sẽ được đặt vào trọng tâm của vật. Trọng lực của vật sẽ được tính theo công thức sau đây:
Trong đó:
P là lực hấp dẫn giữa Trái đất và vật tác động
m là khối lượng
h là độ cao so với mặt đất
G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 gọi là hằng số hấp dẫn
M là khối lượng trái đất
Mặt khác: P = m.g để suy ra được công thức của gia tốc rơi tự do.
Gia tốc rơi tự do là gì?
Công thức trên chỉ ra được rằng g chính là gia tốc rơi tự do. Để thuận lợi hơn trong khi giải bài tập thì gia tốc rơi tự do thường được quy định xấp xỉ bằng 10. Cụ thể là 9.8m/s^2
Những vật gần Trái Đất chịu sự tác động như thế nào từ lực hấp dẫn?
Ta có công thức tính gia tốc rơi tự do của vật khi h nhỏ hơn rất nhiều so với R:
Ta kết luận được rằng gia tốc rơi tự do g không chỉ phụ thuộc vào vĩ độ trên Trái Đất mà còn phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất.
Bài tập củng cố kiến thức
Bài tập lý thuyết về định luật vạn vật hấp dẫn
Câu 1: Chọn phát biểu sai trong các phát biểu bên dưới khi nói về lực hấp dẫn giữa hai chất điểm?
Đáp án: D
Đáp án: C
Câu 3: Một viên đá nằm cố định trên mặt đất. Hãy xác định giá trị lực hấp dẫn của Trái Đất tác động lên viên đá trên?
Đáp án: C
Bài tập có số liệu tính toán định luật vạn vật hấp dẫn
Câu 4: Cho hai quả cầu có khối lượng 20kg, bán kính 10cm, khoảng cách giữa hai tâm đo được là 50cm. Hãy xác định độ lớn lực hấp dẫn giữa hai quả cầu là bao nhiêu? Biết rằng đây là hai quả cầu đồng chất.
Đáp án: C
Câu 5: Hai quả cầu giống nhau được đặt cách nhau một khoảng r, lực hấp dẫn giữa chúng là F. Khi chúng ta thay một trong hai quả cầu trên bằng một quả cầu đồng chất khác. Với bán kính lớn gấp hai lần và giữ nguyên khoảng cách giữa hai tâm. Hãy xác định lực hấp dẫn giữa 2 quả cầu mới?
Đáp án: C
Câu 6: Khoảng cách giữa Mặt Trăng với tâm Trái Đất là 38.107 m; khối lượng Mặt Trăng là 7,37.1022kg, Trái Đất là 6.1024 kg. Biết hằng số hấp dẫn G = 1,0672.10-8N. Hãy xác định độ lớn lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng?
Đáp án: A
Câu 7: Đặt 1 quả cầu có trọng lượng 10 N ở mặt đất. Nếu chuyển quả cầu ở độ cao cách Trái Đất một khoảng R là bán kính Trái Đất. Hãy xác định trọng lượng của quả cầu?
Đáp án: B
Bài tập gia tốc trong định luật vạn vật hấp dẫn
Câu 8: Biết gia tốc rơi tự do tại đỉnh núi và chân núi lần lượt là 9,809 m/s2 và 9,810 m/s2. Coi Trái Đất là đồng chất và chân núi cách tâm Trái Đất 6370km. Hãy xác định độ cao của ngọn núi?
Đáp án: A
Câu 9: Ta có khoảng cách giữa tâm Trái Đất và tâm Mặt Trăng trung bình gấp 60 lần bán kính Trái Đất. Khối lượng Mặt Trăng < khối lượng Trái Đất khoảng 81 lần. Cho 1 vật M nằm trên đường thẳng nối tâm của Trái Đất và Mặt Trăng. Biết lúc này lực hấp dẫn của Trái Đất và của Mặt Trăng cân bằng. Hãy xác định khoảng cách từ vật M đến tâm Trái Đất gấp bao nhiêu lần?
Đáp án: B
Thuyết Trọng Lực Và Định Luật Hấp Dẫn
Bằng câu hỏi của bạn, tôi nghĩ bạn đã tự hỏi về sự khác biệt giữa định luật hấp dẫn và thuyết hấp dẫn.
Cả hai tồn tại.
Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton là một bản tóm tắt các quan sát. Chúng ta hãy nhìn vào những gì mà pháp luật của Ý có nghĩa là. Ví dụ, giả sử, tôi là người đầu tiên nhận thấy rằng bất cứ khi nào nước nóng được đổ vào nước lạnh, nhiệt độ cuối cùng ở giữa nhiệt độ nóng và lạnh, tôi có thể đề xuất một luật, Luật Nhiệt độ hỗn hợp của Rob: bất cứ khi nào nóng và lạnh Hỗn hợp chất lỏng, nhiệt độ của hỗn hợp nằm giữa hai nhiệt độ ban đầu. Trên thực tế, điều đó tương đương với một trong những định luật nhiệt động lực học nên tôi không phải là người đầu tiên! Quan điểm là, Luật của Rob chỉ là một bản tóm tắt về một số sự kiện dường như có điểm chung. Nếu bạn hỏi tôi tại sao luật pháp hoạt động, tôi sẽ phải trả lời, tôi không biết. Nó chỉ có vẻ là một quy luật tự nhiên. Tôi sẽ xem liệu tôi có thể đưa ra một lý thuyết cho nó không.
Một lý thuyết là một lời giải thích được đề xuất cho pháp luật. Trên thực tế, Lý thuyết phân tử Kinetic cho rằng nhiệt độ là thước đo tốc độ chuyển động trung bình của các hạt cung cấp một lời giải thích cho Định luật Nhiệt độ hỗn hợp của Rob.
Vấn đề là, một luật là một bản tóm tắt các quan sát chỉ ra những gì dường như là một cái gì đó phổ biến về các quan sát. Một lý thuyết là một lời giải thích được đề xuất. Để trở thành một lý thuyết khoa học hợp lệ, lý thuyết phải được kiểm chứng. Nó nên đề xuất các thí nghiệm và dự đoán các câu trả lời sẽ chỉ ra một cách nếu lý thuyết đúng và một cách khác nếu không chính xác.
Trở lại trọng lực: Newton không thể nói lý do tại sao Định luật vạn vật hấp dẫn của ông hoạt động. Nó vừa làm. Dường như có một lực giữa tất cả các vật thể tỷ lệ thuận với tích của khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương của sự phân tách của chúng. Đó là lý do tại sao nó là một luật, không phải là một lý thuyết.
Năm 1915, Einstein đã xuất bản Lý thuyết tương đối rộng. Nó bao gồm một lời giải thích cho trọng lực.
Vì vậy, câu trả lời cho dù trọng lực là một định luật hay một lý thuyết phụ thuộc vào những gì bạn đang tìm kiếm. Một tuyên bố về lực rõ ràng giữa các vật thể có khối lượng, Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, là một định luật. Một giả thuyết về cách lực hấp dẫn hoạt động, vì lý do tại sao khối lượng dường như thu hút lẫn nhau ở khoảng cách xa, đi kèm trong Lý thuyết tương đối rộng của Einstein. Đó là lý thuyết hiện tại về trọng lực.
Cập nhật thông tin chi tiết về Giáo Án Bài Tập: Lực Hấp Dẫn – Định Luật Vạn Vật Hấp Dẫn trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!