Lực hấp dẫn: Đặc điểm và tầm quan trọng với trọng lực (2022)

0
8

Tại sao con người có thể sống trên mặt đất mà không bị bay lơ lửng trong không gian? Theo nhà toán học Newton thì ông gọi đó là nhờ lực hấp dẫn. Vậy lực hấp dẫn có từ đâu? Nó có đặc điểm gì và tầm quan trọng của nó như thế nào trong cuộc sống chúng ta. Hôm nay mình sẽ chia sẻ cho các anh em sẽ những thông tin vô cùng bổ ích này qua bài viết đây.

Lực hấp dẫn là gì?

Theo wikipedia, thì là lực hút 2 vật thể có khoảng cách trong không gian về cùng phía nhau. Nhờ có lực này mà các hành tinh trong quỹ đạo quay xung quanh mặt trời, là lực làm cho quả táo rơi xuống đất.

Định nghĩa lực hấp dẫn

Lực hấp dẫn là lực tạo ra trọng lượng cho các vật thể. Một vật thể có khối lượng càng lớn thì lực hút hấp dẫn của nó được tạo ra càng mạnh. Lực điện từ, lực hạt nhân yếu và lực hạt nhân mạnh, lực hấp dẫn đây được coi là 04 lực cơ bản của vũ trụ.

→ Lịch sử hình thành

Người đặt nền móng đầu tiên biết đến khái niệm về trọng tâm của vật thể, được hiểu là điểm mà vật thể bị kéo xuống mặt đất là nhà khoa học hàng đầu thế giới cổ đại Archimedes.

Sau 18 thế kỷ, vào thời kỳ Phục Hưng của phương Tây, Galileo Galilei lại giúp thêm một bước tiến mới về việc chứng minh sự tồn tại của lực hấp dẫn. Khi ông đưa ra luận điểm về lực kéo xuống đó gây ra gia tốc giống nhau đối với mọi vật. Ông được coi là người tạo ra tiền đề quan trọng cho những thành quả của các nhà khoa học sau này.

Lịch sử hình thành lực hấp dẫn

Vào những năm 80 của thế kỷ 17 (sau khi ông Galileo mất) nhà toán học Isaac Newton đã đưa giả thuyết và kết luận rằng lực hấp dẫn là một hàm tác dụng lên tất cả các vật thể bằng cách thông qua khối lượng và khoảng cách giữa chúng.

thuyết tương đối rộng Einstein

Đến đầu thế kỉ 20, năm 1915 Einstein đưa ra thuyết tương đối rộng, ông cho rằng lực hấp dẫn thực tế không phải là một lực, mà nó là một hiệu ứng biến dạng không thời gian do sự có mặt của khối lượng. Phạm vi của sự biến dạng đó là trường hấp dẫn. Thuyết tương đối rộng của Einstein là một đột phá vượt bậc của nhân loại trong việc lý giải bản chất của không chỉ lực hấp dẫn mà là cả vũ trụ đang tồn tại.

→ Đặc điểm của lực hấp dẫn

Đặc điểm của lực hấp dẫn

  • Lực hấp dẫn là một lực hút tồn tại trong vũ trụ
  • Điểm đặt của lực là ở vị trí trọng tâm của vật thể (chất điểm)
  • Giá của lực là một đường thẳng đi qua tâm của 02 vật thể
  • Độ mạnh của lực hấp dẫn tỉ lệ thuận với khối lượng của 02 vật thể, nhưng lại tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa 02 vật thể..
  • Đặc biệt, định luật vạn vật hấp dẫn chỉ chính xác nếu khoảng cách giữa 2 vật rất lớn hơn kích thước của chúng hoặc các vật đồng chất và có dạng hình cầu.

→ Một số ví dụ về lực hấp dẫn

ví dụ về lực hấp dẫn

Lực hấp dẫn là một lực rất quan trọng trong vũ trụ. Nhờ có lực hấp dẫn mà con người có thể sống và thích nghi được trên trái đất. Dưới đây là một số ví dụ về lực hấp dẫn đang tồn tại trong cuộc sống chúng ta:

Một số ví dụ về lực hấp dẫn

  • Nhờ có lực hấp dẫn mà mặt trăng chuyển động xoay quanh trái đất
  • Con người có thể ở trên bề mặt trái đất mà không bị bay lơ lửng trong không gian cũng là nhờ vào lực hút của lực hấp dẫn.
  • Khi thả một đồ vật bất kỳ từ trên cao xuống thì nó sẽ rơi xuống mặt đất mà không bị bay ra vũ trụ đó cũng là nhờ lực hấp dẫn của trái đất.

Định luật vạn vật hấp dẫn

Định luật vạn vật hấp dẫn của Isaac Newton khẳng định rằng lực hấp dẫn giữa 02 chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng, ngược lại nó tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa 02 chất điểm.

Định luật vạn vật hấp dẫn

Để biểu diễn cho định luật vạn vật hấp dẫn, ta dùng hệ thức dưới đây:

hệ thức định luật vạn vật hấp dẫn

Trong đó:

  • F: là lực hấp dẫn (N)
  • m1, m2: là khối lượng của 02 vật thể.
  • r: là khoảng cách giữa 02 vật thể.
  • Hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11Nm2/kg2.

Trọng lực là gì?

→ Định nghĩa trọng lực

Là lực hút của trái đất hay khối lượng trái đất tác dụng lên một vật. Vì vậy, trọng lực luôn có chiều hướng về phía trái đất và có phương thẳng đứng. Đơn vị dùng để đo trọng lực là Newton có ký hiệu là N.

Trọng lực là gì

Nhiều người cho rằng trọng lực và trọng lượng là một, điều này là hoàn toàn sai. Vì trọng lực là lực hút của trái đất, còn trọng lượng là cường độ (độ lớn) của lực hút trái đất tác động lên vật thể. Trọng lượng của vật thể phụ thuộc vào vị trí của trên trái đất. Càng cách xa mặt đất thì trọng lượng của vật sẽ càng giảm.

Định nghĩa trọng lực

Trọng lượng có ký hiệu là P. Trọng lượng của một quả cân 100g (0,1kg) thì được tính tròn là 1 Newton (1N), vì vậy trọng lượng của quả cân 1kg thì là 10N.

P được xác định bằng cách tích khối lượng của vật thể với gia tốc tự do tại nơi đặt vật đó.

→ Công thức biểu thị trọng lực

P = G (m*M / (R+h)2)

Trong đó:

  • m: là khối lượng của vật được tính bằng đơn vị kg
  • G: là hằng số hấp dẫn
  • M: là khối lượng của trái đất
  • R: là bán kính của trái đất
  • h: là độ cao của vật hơn mặt đất (đơn vị là m)

Ngoài ra, ta cũng có:

P = mg

Trong đó:

g: là gia tốc trọng trường của vật và có đơn vị là m/s2 .

Công thức gia tốc rơi tự do

g = G*M/(R+h)2

Nếu ở gần mặt đất (h << R)

P0 = G * (m.M / R2)

Lưu ý:

  • Nếu dùng đơn vị là “mét” thì gia tốc trọng trường trên bề mặt trái đất sẽ là 9.8 m/s2, nó được coi là đơn vị chuẩn quốc tế.
  • Nếu sử dụng đơn vị là “feet” thì giá trị gia tốc trọng trường cần sử dụng 32,2 f/s2 về bản chất giá trị này không thay đổi mà chỉ quy theo feet thay là mét.

⏭️ Mời anh em xem thêm nhé:

Rõ ràng lực lấp dẫn là một lực hút không thể thiếu trong đời sống của con người. Nó được coi là chất keo dính của vạn vật, bên cạnh giữ cho con người đứng yên được trên mặt đất, thì nó còn giữ cho mặt trăng xoay quang mặt trời và nhiều hành tinh khác nằm trong quỹ đạo. Với những chia sẻ trên, mình hy vọng đây sẽ là những thông tin cần thiết cho nhiều anh em có cái nhìn rõ hơn về lực hấp dẫn, cũng như nhận biết được tầm quan trọng của nó trong cuộc sống chúng ta.

MecsuLearn

Đam mê cơ khí trong máu rồi, biết gì chia sẻ đó, anh em cùng nhau chia sẻ nhé
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments