Theo Định Luật 2 Newton Thì / TOP 11 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 6/2023 # Top View

Có 1 câu chuyện về trái táo rơi trúng đầu. Một câu chuyện tưởng chừng bình thường nhưng lại làm nên 1 thiên tài!

Isaac Newton là nhà thiên tài – người có ảnh hưởng rất to lớn đến lịch sử nhân loại. 3 định luật Newton của ông: Định luật I Newton, đ ịnh luật II Newton, đ ịnh luật III Newton được công nhận và được ứng dụng rộng rãi.

Sinh ngày: 4 tháng 1 năm 1643 [Lịch cũ: 25 tháng 12 năm 1642] tại Lincolnshire, Anh

Mất ngày: 31 tháng 3 năm 1727 (84 tuổi) [Lịch cũ: 20 tháng 3, 1726 (83 tuổi)] tại Kensington, Luân Đôn, Anh

Quốc tịch: Anh

Học vấn: Tiến sĩ

Công trình: Cơ học Newton, vạn vật hấp dẫn, vi phân, quang học, định lý nhị thức.

Chuyên ngành: Tôn giáo, vật lý, toán học, thiên văn học, triết học, giả kim thuật.

Nơi công tác: Đại học Cambridge Hội Hoàng gia

Người hướng dẫn luận án tiến sĩ: Isaac Barrow, Benjamin Pulleyn

Các nghiên cứu sinh nổi tiếng: Roger Cotes, William Whiston

Phát biểu định luật 1 Newton

Đinh luật 1 Newton hay định luật quán tính được phát biểu như sau:

Một vật thể sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu như không có một lực nào tác dụng lên nó hoặc nếu như tổng các lực tác dụng lên nó bằng không.

Phát biểu khác:

Trong mọi vũ trụ hữu hình, chuyển động của một chất điểm trong một hệ quy chiếu cho trước Φ sẽ được quyết định bởi tác động của các lực luôn triệt tiêu nhau khi và chỉ khi vân tốc của chất điểm đó bất biến trong Φ. Nói cách khác, một chất điểm luôn ở trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều trong hệ quy chiếu Φ trừ khi có một ngoại lực khác 0 tác động lên chất điểm đó.

Biểu thức định luật 1 Newton

Định luật Newton 1 chỉ ra rằng lực không phải là nguyên nhân cơ bản gây ra chuyển động của các vật. Hay đúng hơn là nguyên nhân gây ra sự thay đổi trạng thái chuyển động (thay đổi vận tốc/động lượng của vật).

Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều. Xe rẽ sang trái: tất cả các hành khách đều nghiêng sang phải theo hướng chuyển động cũ.

Đang ngồi trên xe chuyển động thẳng đều. Xe đột ngột hãm phanh: tất cả các hành khách trên xe đều bị chúi về phía trước…

Phát biểu định luật 2 Newton

Sự biến thiên động lượng của một vật thể tỉ lệ thuận với xung lực tác dụng lên nó, và véc tơ biến thiên động lượng này sẽ cùng hướng với véc tơ xung lực gây ra nó. Hay gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Biểu thức định luật 2 Newton

Véc tơ F – là tổng ngoại lực tác dụng lên vật (đơn vị N)

Véc tơ a – là gia tốc (đơn vị m/s²)

m – là khối lượng vật (đơn vị kg)

Trong trường hợp vật chịu cùng lúc nhiều lực tác dụng F1, chúng tôi thì F là hợp lực của các lực:

Công thức định luật Newton thứ 2 phổ biến: F = m.a , với F là ngoại lực tác dụng lên vật (N), m là khối lượng của vật (kg), a là gia tốc của vật (m/s²)

Khối lượng và mức quán tính

Định nghĩa: Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Tính chất của khối lượng:

Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật.

Khối lượng có tính chất cộng.

Trọng lực và trọng lượng

Trọng lực: là lực của Trái Đất tác dụng vào vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lực được kí hiệu là véc tơ P. Ở gần trái đất trọng lực có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. Điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng tâm của vật.

Độ lớn của trọng lực tác dụng lên một vật gọi là trọng lượng của vật, kí hiệu là P. Trọng lượng của vật được đo bằng lực kế. Công thức tính trọng lượng:

Khi một vật tác dụng lên vật khác một lực thì vật đó cũng bị vật kia tác dụng ngược trở lại một lực. Ta nói giữa 2 vật có sự tương tác.

Phát biểu định luật 3 Newton

Định luật Newton thứ 3 được phát biểu như sau:

Đối với mỗi lực tác động bao giờ cũng có một phản lực cùng độ lớn, nói cách khác, các lực tương tác giữa hai vật bao giờ cũng là những cặp lực cùng độ lớn, cùng phương, ngược chiều và khác điểm đặt.

Biểu thức định luật 3 Newton

Một trong hai lực tương tác giữa hai vật gọi là lực tác dụng còn lực kia gọi là phản lực.

Đặc điểm của lực và phản lực :

Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời.

Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Hai lực có đặc điểm như vậy gọi là hai lực trực đối.

Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau.

Định luật Newton thứ 3 chỉ ra rằng lực không xuất hiện riêng lẻ mà xuất hiện theo từng cặp động lực-phản lực. Nói cách khác, lực chỉ xuất hiện khi có sự tương tác qua lại giữa hai hay nhiều vật với nhau. Cặp lực này, định luật 3 nói rõ thêm, là cặp lực trực đối. Chúng có cùng độ lớn nhưng ngược chiều vật A và B.

Hơn nữa, trong tương tác: A làm thay đổi động lượng của B bao nhiêu thì động lượng của A cũng bị thay đổi bấy nhiêu theo chiều ngược lại.

Các dạng bài tập về định luật Newton

Áp dụng 3 định luật Niu-tơn

Bài 1. Một ô tô có khối lượng 1 tấn đang chuyển động với v = 54 km/h thì hãm phanh. Chuyển động chậm dần đều. Biết lực hãm 3000N. a) Xác định quãng đường xe đi được cho đến khi dừng lại. b) Xác định thời gian chuyển động cho đến khi dừng lại.

Hướng dẫn giải: Chọn chiều + là chiều chuyển động, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.

Hướng dẫn giải:

Bài tập tự luyện về định luật Newton

Bài 1: Cho viên bi A chuyển động tới va chạm vào bi B đang đứng yên, v A = 20m/s. Sau va chạm bi A tiếp tục chuyển động theo phương cũ với v = 10m/s. Thời gian xảy ra va chạm là 0,4s. Tính gia tốc của 2 viên bi, biết m A = 200g, m B = 100g.

Bài 2 : Một vật đang đứng yên, được truyền 1 lực F thì sau 5s vật này tăng v = 2m/s. Nếu giữ nguyên hướng của lực mà tăng gấp 2 lần độ lớn lực F vào vật thì sau 8s. Vận tốc của vật là bao nhiêu?

Bài 3: Lực F 1 tác dụng lên viên bi trong khoảng Δ t = 0,5s làm thay đổi vận tốc của viên bi từ 0 đến 5 cm/s. Tiếp theo tác dụng lực F 2 = 2.F 1 lên viên bi trong khoảng Δ t =1,5s thì vận tốc tại thời điểm cuối của viên bi là? ( biết lực tác dụng cùng phương chuyển động).

Bài 4: Một ô tô có khối lượng 500 kg đang chuyển động thẳng đều thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều trong 2s cuối cùng đi được 1,8 m. Hỏi lực hãm phanh tác dung lên ô tô có độ lớn là bao nhiêu?

Chúng tôi luôn sẵn sàng đem lại những giá trị tốt đẹp cho cộng đồng!

L10.2.2 Bài tập Các định luật Newton Bài tập về định luật II Niu Tơn: Ví dụ 1: Lực F Truyền cho vật khối lượng = 2 kg gia tốc . a)Hỏi lực F sẽ truyền cho vật khối lượng = 0,5kg gia tốc bao nhiêu? b)Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng một gia tốc là bao nhiêu? Ví dụ 2: Một ô tô khối lượng 2 tấn đang chuyển động với tốc độ 36km/h thì hãm phanh, đi thêm được 500m rồi dừng lại. Xác định lực cản tác dụng vào ô tô. 0 2 6 10 t(s) v(m/s) 2 Ví dụ 3: Một vật khối lượng 2kg chuyển động dưới tác dụng của lực kéo và một lực cản có độ lớn không đổi 2N. Đồ thị vận tốc của vật như hình bên. Hãy vẽ đồ thi sự biến thiên của độ lớn lực kéo theo thời gian Ví dụ 4 Lực F Truyền cho vật khối lượng gia tốc , truyền cho vật khối lượng gia tốc . Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng một gia tốc là bao nhiêu? Ví dụ 5 Dưới tác dụng của lực F nằm ngang, xe lăn chuyển động không vận tốc đầu, đi được quãng đường 2,5 m trong thời gian t. Nếu đặt thêm vật khối lượng 250 g lên xe thì xe chỉ đi được quãng đường 2m trong thời gian t. Bỏ qua lực cản. Tìm khối lượng xe. Ví dụ 6 Một chiếc xe khối lượng m = 100 kg đang chạy với vận tốc 30,6 km/h thì hãm phanh. Biết lực hãm phanh là 250 N. Tìm quãng đường xe còn chạy thêm đến khi dừng hẳn Bài tập về định luật III Niu Tơn: Ví dụ 7: Xác định đầy đủ các lực tác dụng lên vật A khối lượng m= 5kg trong các trường hợp sau, biết các vật đứng cân bằng a) b) c) A B d) Qua bài tập thí dụ hãy rút ra kết luận: +Lực do mặt tiếp xúc tác dụng vào vật có phương, chiều như thế nào so với bề mặt tiếp xúc. + Lực căng của sợi dây có phương, chiều như thế nào? Ở hình d) hãy so sánh độ lớn lực căng dây tác dụng vào A và độ lớn lực căng dây tác dụng vàoB. Ví dụ 8: Một vật khối lượng 1kg`chuyển động về phía trước với tốc độ 5m/s va chạm vào vật thứ 2 đứng yên. Sau va chạm vật 1 chuyển động ngược lại với tốc độ 1 m/s còn vật 2 chuyển động với tốc độ 2m/s. Hỏi khối lượng vật thứ 2 Luyện tập Bài 1: Một ô tô có khối lượng 1500kg a) Khi khởi hành được tăng tốc bởi lực 300N trong 15 giây đầu tiên. Hỏi tốc độ của xe đạt được ở cuối thời gian đó. b) Khi ô tô đang có vận tốc 3m/s thì tắt máy và khi đó chịu lực cản F = 600N. Hãy xác định quãng đường và thời gian ô tô chuyển động khi tắt máy. Bài 2: Phải tác động một lực 50N vào xe chở hàng khối lượng 400 kg trong thời gian bao lâu để nó tăng tốc từ 10m/s lên đến 12m/s Bài 3 Vật chịu tác dụng lực ngang F ngược chiều chuyển động thẳng trong 6 s, vận tốc giảm từ 8m/s còn 5m/s. Trong 10s tiếp theo lực tác dụng tăng gấp đôi về độ lớn còn hướng không đổi. Tính vận tốc vật ở thời điểm cuối. Bài 4: Một xe lăn khối lượng 50 kg, dưới tác dụng của 1 lực kéo theo phương nằm ngang chuyển động không vận tốc đầu từ đầu đến cuối phòng mất 10 s. Khi chất lên xe một kiện hàng, xe phải chuyển động mất 20 s. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng kiện hàng. Bài 5: Lực F Truyền cho vật khối lượng gia tốc , truyền cho vật khối lượng gia tốc . Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng một gia tốc là bao nhiêu? Bài 6 Một vật khối lượng 0,5kg chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu v0 = 2m/s. Sau thời gian 4 s nó đi được quãng đường s = 24m. Biết vật luôn chịu tác dụng của lực kéo Fk và lực cản FC = 0,5N. a)Tính độ lớn của lực kéo. b) Nếu sau thời gian 4 s đó, lực kéo ngừng tác dụng thì sau bao lâu vật sẽ dừng lại. 100 300 400 t(s) F(N) 300 0 -200 Bài 7: Một xe ô tô khối lượng m, dưới tác dụng của một lực kéo theo phương nằm ngang, chuyển động không vận tốc đầu trong quãng đường s hết giây. Khi chất lên xe một kiện hàng, xe phải chuyển động trong quãng đường s hết giây. Bỏ qua ma sát. Tìm khối lượng kiện hàng qua, m, ? Bài 8: Một vật nhỏ khối lượng 2kg, lúc đầu đứng yên. Nó bắt đầu chịu tác dụng đồng thời của 2 lực F1 = 3N và F2 = 4N. Góc giữa hai lực là 300. Tính quãng đường vật đi được sau 1,2s. Bài 9: Hợplực dụng lên một ô tô biến thiên theo đồ thị. Biết xe có khối lượng 2 tấn, vận tốc ban đầu bằng 0. Vẽ đồ thị vận tốc của xe. Bài tập về Định luật III Niu tơn Bài 10: Hai người kéo một sợi dây theo hai hai hướng ngược nhau, mỗi người kéo bằng một lực 50N. Hỏi dây có bị đứt không, biết rằng dây chịu được sức căng tối đa 80N. Bài 11: Hai quả bóng ép sát vào nhau trên mặt phẳng ngang. Khi buông tay, hai quả bóng lăn được những quãng đường 9 m và 4m rồi dừng lại. Biết sau khi rời nhau, hai quả bóng chuyển động chậm dần đều với cùng gia tốc. Tính tỉ số khối lượng hai quả bóng. Bài 12: Một quả bóng có khối lượng 0,2 kg bay với vận tốc 25m/s đến đập vuông góc vào bức tường rồi bị bật trở lại heo phương cũ với vận tốc 15m/s. Khoảng thời gian va chạm là 0,05s Tính lực tác dụng của bức tường vào quả bóng, coi lực này là không đổi trong suốt thời gian tác dụng. Trắc nghiệm Câu 1: Quán tính của vật là: A. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn cả về hướng và độ lớn vận tốc của nó B. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn khối lượng. C. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn vận tốc và khối lượng D. Tính chất của vật có xu hướng bảo toàn độ lớn của vận tốc. Câu 2 Khi vật chịu tác dụng của hợp lực có độ lớn và hướng không đổi thì: A. vật sẽ chuyển động tròn đều. B. vật sẽ chuyển động thẳng nhanh dần đều. C. vật sẽ chuyển động thẳng biến đổi đều. D. Vật chuyển động có gia tốc hoặc biến dạng Câu 3: Chọn câu sai. Trong tương tác giữa hai vật: A. gia tốc mà hai vật thu được luôn ngược chiều nhau và có độ lớn tỉ lệ thuận với khối lượng của chúng B. Hai lực trực đối đặt vào hai vật khác nhau nên không cân bằng nhau. C. Các lực tương tác giữa hai vật là hai lực trực đối. D. Lực và phản lực có độ lớn bằng nhau. Câu 4: Câu nào sau đây là đúng? A. Không có lực tác dụng thì vật không thể chuyển động. B. Một vật bất kì chịu tác dụng của một lực có độ lớn tăng dần thì chuyển động nhanh dần. C. Một vật có thể chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực mà vẫn chuyển động thẳng đều. D. Không vật nào có thể chuyển động ngược chiều với lực tác dụng lên nó. Câu 5: Dưới tác dụng của một lực vật đang thu gia tốc; nếu lực tác dụng lên vật giảm đi thì độ lớn gia tốc sẽ: A. tăng lên. B. giảm đi. C. không đổi. D. bằng 0. Câu 6: Hãy chỉ ra kết luận sai. Lực là nguyên nhân làm cho: A. vật chuyển động. B. hình dạng của vật thay đổi. C. độ lớn vận tốc của vật thay đổi. D. hướng chuyển động của vật thay đổi. Câu 7: Vật nào sau đây chuyển động theo quán tính? A. Vật chuyển động tròn đều. B. Vật chuyển động trên một đường thẳng. C. Vật rơi tự do từ trên cao xuống không ma sát. D. Vật chuyển động khi tất cả các lực tác dụng lên vật mất đi. Câu 8: Nếu một vật đang chuyển động mà tất cả các lực tác dụng vào nó bỗng nhiên ngừng tác dụng thì vật: A. chuyển động chậm dần rồi dừng lại. B. lập tức dừng lại. C. vật chuyển ngay sang trạng thái chuyển động thẳng đều. D. vật chuyển động chậm dần trong một thời gian, sau đó sẽ chuyển động thẳng đều. Câu 9: Khi đang đi xe đạp trên đường nằm ngang, nếu ta ngừng đạp, xe vẫn tự di chuyển. Đó là nhờ: A. trọng lượng của xe B. lực ma sát nhỏ. C. quán tính của xe. D. phản lực của mặt đường Câu 10: Khi một con ngực kéo xe, lực tác dụng vào con ngựa làm cho nó chuyển động về phía trước là: A. lực mà con ngựa tác dụng vào xe. B. lực mà xe tác dụng vào ngựa. C. lực mà ngựa tác dụng vào đất. D. lực mà đất tác dụng vào ngựa. Câu 11: Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của một vật là: A. trọng lương. B. khối lượng. C. vận tốc. D. lực. Câu 12: Chọn phát biểu đúng nhất. A. Vectơ lực tác dụng lên vật có hướng trùng với hướng chuyển động của vật. B. Hướng của vectơ lực tác dụng lên vật trùng với hướng biến dạng của vật. C. Hướng của lực trùng với hướng của gia tốc mà lực truyền cho vật. D. Lực tác dụng lên vật chuyển động thẳng đều có độ lớn không đổi. Câu 13 Trong các cách viết công thức của định luật II Niu - tơn sau đây, cách viết nào đúng? A. B. C. D. 1 2 Câu 14: Một quả bóng, khối lượng 0,50kg đang nằm yên trên mặt đất. Một cầu thủ đá bóng với một lực 250N. Thời gia chân tác dụng vào bóng là 0,020s. Quả bóng bay đi với tốc độ: A. 10m/s B. 2,5m/s C. 0,1m/s D. 0,01m/s Câu 15 Một vật được treo vào sợi dây mảnh 1 như hình. Phía dưới vật có buộc một sợi dây 2 giống như sợi dây 1. Nếu cầm sợi dây 2 giật thật nhanh xuống thì sợi dây nào sẽ bị đứt trước. A. phụ thuộc vào khối lượng của vật. B. Dây 1 và dây 2 cùng bị đứt. C. Dây 2. D. Dây 1 Câu 16: Hành khách ngồi trên xe ôtô đang chuyển động, xe bất ngờ rẽ sang phải. Theo quán tính hành khách sẽ: A. nghiêng sang phải. B. nghiêng sang trái. C. ngả người về phía sau. D. chúi người về phía trước Câu 17: Một vật có khối lượng 2kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Vật đó đi được 200cm trong thời gian 2s. Độ lớn hợp lực tác dụng vào nó là: A. 4N B. 1N C. 2N D. 100N Câu 18: Chọn phát biểu đúng. Người ta dùng búa đóng một cây đinh vào một khối gỗ: A. Lực của búa tác dụng vào đinh lớn hơn lực đinh tác dụng vào búa. B. Lực của búa tác dụng vào đinh về độ lớn bằng lực của đinh tác dụng vào búa. C. Lực của búa tác dụng vào đinh nhỏ hơn lực đinh tác dụng vào búa. D. Tùy thuộc đinh di chuyển nhiều hay ít mà lực do đinh tác dụng vào búa lớn hơn hay nhỏ hơn lực do búa tác dụng vào đinh. Câu 19: Khi một người kéo một thùng hàng chuyển động, lực tác dụng vào người làm người đó chuyển động về phía trước là: A. lực người tác dụng vào xe B. lực mà xe tác dụng vào người C. lực người tác dụng vào mặt đất D. lực mặt đất tác dụng vào người Câu 20: Một hợp lực 2N tác dụng vào 1 vật có khối lượng 2kg lúc đầu đứng yên, trong khoảng thời gian 2s. Đoạn đường mà vật đó đi được trong khoảng thời gian đó là: A. 8m B. 2m C. 1m D. 4m Câu 21 Một quả bóng có khối lượng 500g đang nằm trên mặt đất thì bị đá bằng một lực 200N. Nếu thời gian quả bóng tiếp xúc với bàn chân là 0,02s thì bóng sẽ bay đi với tốc độ bằng: A. 0,008m/s B. 2m/s C. 8m/s D. 0,8m/s Câu 22 Một lực không đổi tác dụng vào một vật có khối lượng 5kg làm vận tốc của nó tăng dần từ 2m/s đến 8m/s trong 3s. Độ lớn của lực tác dụng vào vật là: A. 2 N. B. 5 N. C. 10 N. D. 50 N. Câu 23: Một ô tô khối lượng 1 tấn đang chuyển động với tốc độ 72km/h thì hãm phanh, đi thêm được 500m rồi dừng lại. Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Lực hãm tác dụng lên xe là: A. 800 N. B. 800 N. C. 400 N. D. -400 N. Câu 24: Lực truyền cho vật khối lượng gia tốc 2 m/s², truyền cho vật khối lượng gia tốc 6m/s². Lực sẽ truyền cho vật khối lượng gia tốc: v (m/s) 2 3 4 t(s) A. 1,5 m/s². B. 2 m/s². C. 4 m/s². D. 8 m/s². Câu 25: Một vật chuyển động thẳng có đồ thị tốc độ được biểu diễn trên hình vẽ. Trong khoảng thời gian nào các lực tác dụng vào vật cân bằng nhau? A. Từ 0 đến 2s B. Từ 2s đến 3s. C. Từ 3s đến 4s. D. Không có khoảng thời gian nào. Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ĐA A D A C B A D C C D B C B Câu 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ĐA A C B C B D B C C D A A

Bài này nói về các định luật Newton trong cơ học. Xem các định luật khác mà Newton đã phát biểu cho các lĩnh vực khác tại định luật Newton (định hướng)

Các định luật của Newton về chuyển động (gọi tắt là các định luật Newton) là tập hợp ba định luật cơ học phát biểu bởi nhà bác học người Anh Isaac Newton, đặt nền tảng cho cơ học cổ điển (còn gọi là cơ học Newton). Các định luật Newton được công bố lần đầu tiên năm 1687 trong cuốn Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ( Các nguyên lý toán học trong triết học tự nhiên, vật lý từng được xem là môn triết học về tự nhiên). Ba định luật cơ bản này cùng với một định luật nổi tiếng khác của Newton, định luật vạn vật hấp dẫn, lần đầu tiên giải thích khá thuyết phục các quan sát của Kepler về chuyển động của các hành tinh.

Ba định luật của Newton về chuyển động được phát biểu (lần đầu tiên) như sau:

Định luật 1 Newton: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.

Định luật 2 Newton: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Định luật 3 Newton: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá trị, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

Trải qua mấy thế kỷ, mặc dù ba định luật của Newton được phát biểu theo nhiều hình thức khác nhau nhưng bản chất không có gì thay đổi.

Định luật 1 Newton bắt nguồn từ một phát biểu trước đó của Galileo Galilei và còn được gọi là định luật quán tính.

Định luật quán tính nêu lên một đặc tính quan trọng của một vật chuyển động, đó là khuynh hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động ( quán tính). Trạng thái chuyển động ở đây được đặc trưng bởi vận tốc (hay tổng quát là động lượng) của chuyển động. Nếu không chịu tác dụng bởi một tổng hợp lực có giá trị khác không thì một vật đang đứng yên sẽ đứng yên mãi mãi, và một vật đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi.

Định luật 1 chỉ ra rằng lực không phải là nguyên nhân cơ bản gây ra chuyển động của các vật, mà đúng hơn là nguyên nhân gây ra sự thay đổi trạng thái chuyển động (thay đổi vận tốc/động lượng của vật).

Nếu không xét tới các lực quán tính, định luật 1 của Newton chỉ nghiệm đúng trong các hệ quy chiếu quán tính, tức là hệ quy chiếu có vận tốc không đổi. Nếu áp dụng định luật này đối với các hệ quy chiếu phi quán tính, chúng ta phải thêm vào lực quán tính. Khi đó, tổng lực bằng lực cơ bản cộng lực quán tính.

Trong thực tế, không có hệ quy chiếu nào là hệ quy chiếu quán tính hoàn toàn. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp cụ thể, một hệ quy chiếu có thể coi gần đúng là hệ quy chiếu quán tính. Ví dụ, khi xét chuyển động của các vật trên bề mặt Trái đất, người ta thường xem hệ quy chiếu gắn với mặt đất như một hệ quy chiếu quán tính.

Định luật 2 Newton được viết dưới dạng toán học như sau:

Với:

Phương trình toán học trên đưa ra một định nghĩa cụ thể và chính xác cho khái niệm . Lực, trong vật lý, được định nghĩa là sự thay đổi của động lượng trong một đơn vị thời gian. Như vậy, tổng ngoại lực tác dụng lên một vật tại một thời điểm nhất định ( lực tức thời) được biểu thị bởi tốc độ thay đổi động lượng của vật tại thời điểm đó. Động lượng của vật biến đổi càng nhanh khi ngoại lực tác dụng lên vật càng lớn và ngược lại.

Ngoài việc đưa ra định nghĩa cho lực, định luật 2 Newton còn là nền tảng của định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng. Hai định luật này có ý nghĩa quan trọng trong việc đơn giản hóa nghiên cứu về chuyển động và tương tác giữa các vật.

Định luật 2 Newton trong cơ học cổ điển

Trong cơ học cổ điển, khối lượng có giá trị không đổi, bất kể chuyển động của vật. Do đó, phương trình định luật 2 Newton trở thành:

Với:

Như vậy trong cơ học cổ điển, tổng ngoại lực bằng tích của khối lượng và gia tốc.

Cũng trong cơ học cổ điển, nếu không xét tới lực quán tính, định luật 2, giống như định luật 1, chỉ đúng trong hệ quy chiếu quán tính. Khi áp dụng cho hệ quy chiếu không quán tính, phải có lực quán tính.

Định luật 2 Newton trong thuyết tương đối hẹp

Trong thuyết tương đối hẹp, định luật 2 Newton được mở rộng để áp dụng cho liên hệ giữa lực và động lượng hay gia tốc-4:

Định luật 3 Newton chỉ ra rằng lực không xuất hiện riêng lẻ mà xuất hiện theo từng cặp động lực-phản lực. Nói cách khác, lực chỉ xuất hiện khi có sự tương tác qua lại giữa hai hay nhiều vật với nhau. Cặp lực này, định luật 3 nói rõ thêm, là cặp lực trực đối. Chúng có cùng độ lớn nhưng ngược chiều nhau.

Liên kết ngoài

Thể loại:Cơ họcThể loại:Định luật vật lýThể loại:Isaac Newton

Featured image: Sir Gottfried Kneller

Isaac Newton (1642-1727) là một nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà triết học, nhà toán học, nhà thần học và nhà giả kim người Anh.

Ba định luật về cơ học của Newton có thể phát biểu như sau:

Định luật 1: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thằng đều.Định luật 2: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỷ lệ thuận với độ lớn của lực và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật:

Định luật 3: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này khác điểm đặt, cùng giá, ngược chiều và cùng độ lớn.

Những phát biểu về ba định luật này được trích trong SGK Vật lý lớp 10 chương trình nâng cao, các phát biểu khác về ba định luật của Newton cũng có nội dung tương tự.

Định luật 1

Hãy hình dung vật rắn mà phát biểu này nói đến chính là cuộc đời của chúng ta, đối với một số người, cuộc đời họ gần như đứng yên, đối với một số người khác, cuộc đời họ cứ mãi chuyển động thẳng đều, giống như một cuộc sống nhàm chán cứ diễn ra hàng ngày. Điều mà chúng ta có thể nhận ra từ định luật đó là, nếu bạn muốn thay đổi, nếu bạn muốn thoát khỏi con đường lặp đi lặp lại mỗi ngày, nếu bạn muốn thoát khỏi cái “vũng bùn” giữ chân mình tại chỗ, bạn cần một thứ gì đó gọi là “lực tác động”.

Định luật 2

Nối tiếp theo những gì được nhận ra ở định luật 1, khi mà cái chúng ta đã có là động lực, là F, là những gì thôi thúc chúng ta, bắt buộc chúng ta phải hành động.

m ở đây đại diện cho sức ì, cho sự trì hoãn, sự lười biếng của chúng ta trong việc làm những hành động đó; a là gia tốc, đặc trưng cho sự thay đổi, là những kết quả mà chúng ta đạt được.

Một nguyên tắc đơn giản đó là với một động lực, với một lực F không đổi: Nếu bạn càng trì hoãn, càng lười biếng, cố tìm ra lý do để thực hiện những hành động càng ít càng tốt, sự thay đổi của chúng ta sẽ tỷ lệ nghịch với sự trì hoãn đó, những kết quả đạt được sẽ rất ít, hầu như chẳng có gì thay đổi, và hệ quả là gì, chúng ta sẽ lại chán nản, m lại càng tăng và a lại càng giảm.

Nhìn theo cách ngược lại có thể sẽ dễ hiểu hơn, hành động càng nhiều, kết quả càng lớn; một điều thú vị là dù chỉ với một lực F rất nhỏ nhưng nếu m nhỏ tới mức dần tiến tới 0 thì sự thay đổi sẽ là vô cùng lớn mà chúng ta không thể nào biết được.

Định luật 3

Phát biểu thứ 3 có vẻ khá dễ hiểu, nó đơn giản chỉ là quy luật hai chiều của cuộc sống. Nếu bạn tác động tích cực hay tiêu cực đối với một sự vật sự việc gì đó, cuối cùng cũng sẽ có một tác động tích cực hay tiêu cực tương ứng tác động vào bạn. Nếu bạn không chịu lắng nghe một người, đừng bao giờ mong người đó sẽ lắng nghe mình. Trong khi đang tìm kiếm về đề tài này trên mạng, tôi vô tình tìm thấy một nhận xét rất hay của một người nước ngoài có nickname RainersHQ trên trang web Wattpad, tôi xin để lại nguyên văn tiếng Anh như sau:

“…I’ve considered Newton’s third law for many years in regards to philosophy and humanitarian work. The word I seem to have difficulty with understanding is “opposite”. For example, according to the law, if someone were to do something viewed as “good” such as building a water well in Africa, providing clean water for a community of 300 people, the “opposite” action would be that 300 people somewhere else would not have clean water; or, perhaps when something “good” is done that the universe must balance itself with something “bad”. I am not proposing that people should do more bad so that we might have more good, but perhaps that both good and bad are merely illusions…”

Đoạn văn trên có thể được dịch đại khái là định luật thứ ba muốn nêu lên ý nghĩa của từ “trái ngược”, nghĩa là nếu như bạn làm một việc gì đó tốt như xây một đài phun nước ở châu Phi có thể cung cấp nước sạch cho một cộng đồng khoảng 300 người, thì hành động “trái ngược” có thể là ở nơi nào đó trên Trái Đất, 300 người khác sẽ không có nước sạch để dùng. Hoặc có thể hiểu theo một cách khác là khi một việc tốt được thực hiện, vũ trụ sẽ tự cân bằng nó bằng một việc gì đó không tốt, và tác giả còn muốn nói lên rằng liệu ranh giới giữa việc tốt và việc xấu có thật sự tồn tại?

Lời nhận xét đó chỉ là một ý kiến cá nhân, nhưng vẫn có nhiều thứ đáng để chúng ta suy ngẫm, đó là về sự cân bằng của cuộc sống, tìm ra được ý nghĩa của sự cân bằng đó có thể cần rất nhiều thời gian. Vì vậy việc của chúng ta có lẽ nên bắt đầu bằng định luật 1 và định luật 2, khi mà tự chính bản thân chúng ta cân bằng, chúng ta mới có hy vọng thu hẹp được những khoảng cách mà sự cân bằng của vũ trụ tạo ra.

Science and philosophy may be just the same, they are the way people think about everything around them. While philosophers try to give their opinions “subjectively”, scientists always find the most reasonable answer for everything.

Anonymous