Lý thuyết Định luật 2 Newton - Vật lí 10

BÀI 15. ĐỊNH LUẬT 2 NEWTON

I. 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.

\(\overrightarrow a  = \frac{{\overrightarrow F }}{m}\)

- Về mặt Toán học, định luật 2 Newton có thể viết là: \(\overrightarrow F  = m.\overrightarrow a \)

- Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {{F_3}} \),... thì \(\overrightarrow F \) là hợp lực của các lực đó:

\(\overrightarrow F  = \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  + \overrightarrow {{F_3}}  + ...\)

II. Khối lượng và quán tính

- Nếu có nhiều vật khác nhau lần lượt chịu tác dụng của cùng một lực không đổi, thì vật nào có khối lượng lớn hơn hơn sẽ có gia tốc nhỏ hơn

=> Vật có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc, tức càng có mức quán tính lớn hơn

=> Khối lượng của vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật

III. Thí nghiệm minh họa định luật 2 Newton

+ 1: tấm chắn sáng

+ 2: máng trượt đệm khí

+ 3: cổng quang điện 1

+ 4: cổng quang điện 2

+ 5: ròng rọc

+ 6: các quả nặng

+ 7: đồng hồ đo thời gian hiện số

+ 8: cân điện tử

+ 9: bơm khí

- Các bước tiến hành thí nghiệm

+ Bước 1: Cho lực kéo F có độ lớn tăng dần 1 N, 2 N và 3 N (bằng cách móc thêm các quả nặng vào đầu dây vắt qua ròng rọc).

+ Bước 2: Ghi lại độ lớn lực kéo F và tổng khối lượng của hệ (gồm xe trượt và các quả nặng), ứng với mỗi lần thí  nghiệm.

+ Bước 3: Đo thời gian chuyển động t của xe, từ khi đồng hồ bắt đầu đếm từ lúc tâ,s chắn sáng đi qua cổng quang điện 1 và kết thúc đếm khi tấm chắn vượt quan cổng quang điện 2.

+ Bước 4: Gia tốc a được theo công thức \(d = {v_0}.t + \frac{1}{2}.a.{t^2}\) (đặt xe trượt có gắn tấm chắn sáng sao cho tấm chắn này sát với cổng quang điện 1 để v₀ = 0; d = 0,5 m là khoảng cách giữa hai cổng quang điện trong thí nghiệm). Đo thời gian t ứng với mỗi lần thí nghiệm, ta tính được:

\(a = \frac{{2.d}}{{{t^2}}} = \frac{{2.0,5}}{{{t^2}}} = \frac{1}{{{t^2}}}\)

- Chú ý: Khi thực hiện phương án này, cần để đồng hồ bắt đầu đếm thời gian khi xe có vận tốc ban đầu bằng 0, cần đặt tấm chắn sáng sát cổng quang điện 1.

Sơ đồ tư duy về “Định luật 2 Newton”