Lý thuyết Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 10: Ba định luật Newton về chuyển động

---

Haylamdo biên soạn và sưu tầm tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 10 Bài 10: Ba định luật Newton về chuyển động sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 10.

Lý thuyết Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 10: Ba định luật Newton về chuyển động

1. Định luật I Newton

Nhắc lại về khái niệm lực

- Lực là sự kéo hoặc đẩy

- Lực có các tác dụng: làm biến dạng vật hoặc làm thay đổi vận tốc của vật.

- Lực luôn do một vật tạo ra và tác dụng lên vật khác, có hai loại lực: lực tiếp xúc và lực không tiếp xúc.

Khái niệm quán tính

Vật luôn có xu hướng bảo toàn vận tốc chuyển động của mình. Tính chất này được gọi là quán tính của vật.

Ví dụ: Khi xe đang đứng yên sau đó đột ngột tăng tốc thì người ngồi trên xe sẽ có xu hướng ngả người về phía sau đối với xe. Khi xe đang chạy đều bất chợt phanh gấp thì người ngồi trên xe sẽ có xu hướng chúi người về phía trước đối với xe.

Định luật I Newton

Một vật nếu không chịu tác dụng của lực nào (vật tự do) thì vật đó giữ nguyên trạng thái đứng yên, hoặc chuyển động thẳng đều mãi mãi.

Ví dụ:

Tàu thăm dò Voyager 1 (hình 10.6) được phóng vào vũ trụ tháng 9 năm 1977 có thể được xem gần đúng là vật tự do bởi lực tác dụng vào nó rất bé, có thể bỏ qua. Hiện nay, tàu đã rời khỏi hệ Mặt Trời đi vào vũ trụ với tốc độ không đổi.

Ý nghĩa của định luật I Newton: Lực không phải là nguyên nhân gây ra chuyển động, mà là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc chuyển động của vật.

2. Định luật II Newton

Nội dung định luật: Gia tốc của vật có cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng vật.

$\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}$

- Trong hệ SI, đơn vị của lực là N (niu tơn).

1 N = 1 kg.1m/s²

- Trong trường hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực, thì lực $\overrightarrow{F}$ trong biểu thức là lực tổng hợp của tất cả các lực thành phần:

$\overrightarrow{F}=\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}+\overrightarrow{F_3}+\mathrm{....}$

Ví dụ: Chiếc máy bay trong hình dưới đây chịu tác dụng của nhiều lực đồng thời, thì lực $\overrightarrow{F}$ trong biểu thức $\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}$ là lực tổng hợp của tất cả các lực thành phần.

Mức quán tính của vật.

- Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Ví dụ trong hình 10.10 cho ta thấy, xe ô tô có khối lượng lớn hơn xe máy hay mức quán tính của xe ô tô lớn hơn của xe máy nên rất khó để thay đổi tốc độ của ô tô, nhưng có thể dễ dàng thay đổi tốc độ của xe máy. 

Lực bằng nhau – Lực không bằng nhau.

Hai lực bằng nhau: khi lần lượt tác dụng vào cùng một vật sẽ gây ra lần lượt hai vecto gia tốc bằng nhau (giống nhau về hướng và bằng nhau về độ lớn).

Ví dụ:

Khi hai em bé trong hình 10.12 lần lượt đẩy và kéo một thùng hàng đang đứng yên với hai lực $\overrightarrow{F_1}$ hoặc $\overrightarrow{F_2}$ cùng hướng với nhau và bằng nhau về độ lớn thì thùng hàng sẽ chuyển động với gia tốc như nhau, như vậy $\overrightarrow{F_1}=\overrightarrow{F_2}$.

Hai lực không bằng nhau: khi tác dụng lần lượt vào cùng một vật sẽ gây ra lần lượt hai vecto gia tốc khác nhau (về hướng hoặc độ lớn.)

Ví dụ:

Khi tác dụng lần lượt các lực $\overrightarrow{F_3}$ và $\overrightarrow{F_4}$ để dịch chuyển quyển sách đặt trên bàn theo hai hướng khác nhau (hình 10.13), quyển sách sẽ chuyển động theo hai hướng khác nhau và đo đó có gia tốc khác nhau, như vậy $\overrightarrow{F_3}\ne \overrightarrow{F_4}$.

- Nếu cho hai lực đồng thời tác dụng vào cùng một vật theo hướng ngược nhau, ta có hai trường hợp có thể xảy ra:

Trường hợp 1: Vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Hai lực này được gọi là hai lực cân bằng.

Ví dụ: Các bạn nhỏ đang chơi kéo co, tác dụng hai lực cân bằng lên dây nên dây đứng yên

Trường hợp 2: Vật thu gia tốc và chuyển động theo hướng của lực có độ lớn lớn hơn. Hai lực này được gọi là hai lực không cân bằng.

Ví dụ: Hai nhóm các bạn chơi kéo co, lực do nhóm các bạn bên trái tác dụng lên dây lớn hơn lực do nhóm các bạn bên phải, nên dây chuyển động về phía trái.

3. Định luật III Newton

- Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lên vật A một lực. Hai lực này có điểm đặt lên hai vật khác nhau, có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.

$\overrightarrow{F_{AB}}=-\overrightarrow{F_{BA}}$

- Một trong hai lực trong định luật III Newton được coi là lực tác dụng, lực kia gọi là phản lực. Cặp lực này:

+ Có cùng bản chất.

+ Là hai lực trực đối.

+ Xuất hiện và biến mất cùng lúc.

+ Tác dụng vào hai vật khác nhau nên không thể triệt tiêu lẫn nhau.

Ví dụ:

Trong trò chơi đệm nhún lò xo, khi người tác dụng lên mặt đệm một lực hướng xuống, thì đệm tác dụng lại người chơi một lực hướng lên trên, đẩy người chơi bật lên cao.