Tìm hiểu trọng lực là gì? Công thức tính trọng lực là gì?

Trọng lực là gì?

Để hiểu trọng lực là gì trước tiên ta hãy bắt đầu tìm hiểu, ôn lại kiến thức khối lượng là gì? 

Khối lượng là gì? 

Ví dụ: Trên vỏ gói muối có ghi khối lượng tịnh là 100g, số ghi đo chỉ sức nặng của gói muối hay lượng muối chứa trong túi? 

Câu trả lời đó là, 100 g là sức nặng của lượng muối trong túi. 

Tương tự trên một túi đường có ghi 5 kg, số ghi đó cho biết điều gì? Đó là, 5 kg là khối lượng của đường trong túi, nặng 5 kg. 

Vậy ta có định nghĩa về khối lượng như sau: Khối lượng là số đo lượng chất của một vật. (Khi không tính khối lượng bao bì, thì khối lượng đó gọi là khối lượng tịnh) 

Lực hấp dẫn là gì? 

Tiếp đến, ta cần tìm hiểu lực hấp dẫn là gì? Tại sao lực hấp dẫn lại liên quan đến khối lượng? 

Chắc hẳn ai cũng đều nghe đến câu chuyện quả táo rơi của nhà bác học Newton. Khi rụng khỏi cành cây quả táo rơi xuống đất. Từ đó, Newton phát hiện ra “lực hấp dẫn”. Nghĩa là quả táo rơi xuống đất do trái đất hút quả táo 1 lực, hay nói cách khác, lực hút trái đất làm biến đổi tốc độ của quả táo. 

Chúng ta có định nghĩa như sau: 

Tất cả mọi vật có khối lượng đều hút nhau 1 lực. Lực hút này được gọi là lực hấp dẫn 

Trọng lực là gì? 

Xét trường hợp thứ nhất: Treo quả nặng vào 1 lò xo. Ta quan sát thấy lò xo bị kéo dãn ra. Lý do gây ra biến dạng bởi vì lực hút của trái đất đã tác dụng lực lên quả nặng. 

Trường hợp 2: Thả một chiếc bút trên tay ở độ cao 1m, chiếc bút sẽ chuyển động rơi xuống đất. Do chiếc bút cũng chịu tác dụng của lực hút Trái Đất. 

Qua 2 ví dụ trên, ta có thể kết luận là: Lực mà trái đất tác dụng lên vật chính là lực hấp dẫn, hay được gọi là trọng lực 

Phương và chiều của trọng lực thế nào 

Ta đều biết, mỗi lực khi tác dụng lên một vật đều có thể xác định phương và chiều của lực đó. Vậy phương và chiều của trọng lực là gì? 

Trọng lực có: 

• Phương thẳng đứng 
  
  
• Chiều: Từ trên xuống (hướng về phía trái đất) 
  
  
• Độ lớn trọng lực: Bằng trọng lượng của vật

Xem thêm: [Vật lý 6] Kiến thức về lực đàn hồi của lò xo đầy đủ chi tiết nhất

Trọng lượng của vật 

Ta thấy rằng, lực trái đất tác dụng lên vật là lực hấp dẫn hay còn gọi là trọng lực. 

Trọng lượng của vật chính là độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật đó 

Ký hiệu trọng lượng là P

Đơn vị của trọng lượng hay đơn vị đo của trọng lực là Newton, ký hiệu là N. 

Ví dụ: Trọng lượng của quả cân 100g là 1 N 

* Chú ý: Trọng lượng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật trên trái đất, khi càng lên cao thì trọng lượng của vật sẽ giảm dần đi (do lực hút của trái đất giảm đi khi lên cao), còn khối lượng vẫn không thay đổi. 

Trọng trường là gì

Trọng trường là không gian mà trong đó các vật chịu sức hút của trái đất 

Gia tốc trọng trường là gia tốc do lực hấp dẫn tác động lên 1 vật. 

Tại các điểm khác nhau trên Trái Đất, các vật rơi với một gia tốc nằm trong khoảng 9,78 và 9,83 m/s2 phụ thuộc vào độ cao. 

Phân biệt trọng lực và trọng lượng

Để phân biệt được trọng lực và trọng lượng ta dựa vào khái niệm của chúng để phân biệt. 

• Trọng lực là lực hấp dẫn, là lực hút của trái đất lên 1 vật 

• Còn trọng lượng là độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật 

Để ghi nhớ nhanh, ta có thể phân biệt 2 khái niệm dựa trên hai ý chính sau

Ta luôn nói “trọng lực tác động lên vật” và “trọng lượng của vật”

Vai trò của trọng lực đối với trái đất 

Điều gì sẽ xảy ra khi trọng lực hay lực hút của trái đất biến mất.

Quả táo bị rụng có còn rơi xuống đất nữa không, bạn có còn đứng yên trên mặt đất nữa không? Đơn giản khi không còn lực hút nữa, bất cứ vật gì ở bên ngoài không gắn với nền đất sẽ bay vào không gian. Những người đang ở bên ngoài, khi trọng lực mất đi sẽ bị thổi bay trong chớp mắt. Còn những người đang trú trong tòa nhà sẽ an toàn hơn nhưng không lâu, sớm hay muộn cũng bị kéo bay đi. 

Thêm nữa, một trong những người bạn thân nhất của trái đất là mặt trăng sẽ mất đi. Bởi điều duy nhất giữ cho mặt trăng không bị trôi đi, và trở thành vệ tinh nằm trên quỹ đạo của nó chính là lực hút của trái đất. 

Bầu khí quyển và tất cả nước trên trái đất bao gồm đại dương, biển, sông, hồ… được giữ nguyên nhờ trọng lực trong trái đất, nếu mất đi trọng lực bầu khí quyển sẽ nhanh chóng trôi vào không gian. Cũng có nghĩa chúng ta không còn không khí để thở. 

Tóm lại mọi thứ trên trái đất sẽ bay vào không gian, không thể tồn tại được nữa. 

Vậy chúng ta thấy rằng, cuộc sống của toàn bộ con người, sinh vật trên trái đất này không thể tồn tại được nếu thiếu trọng lực. Trọng lực vô cùng quan trọng đối với trái đất này. 

Công thức tính trọng lực

Nếu m (kg) thì P = 10.m 

m: Khối lượng (kg) 

P: Trọng lượng (N) 

Nhận xét: Khối lượng của một vật có tỉ lệ thuận với trọng lượng của vật đó. Khối lượng càng cao thì trọng lượng càng lớn 

Ví dụ: Một người có khối lượng 50kg thì trọng lượng của người đó là bao nhiêu? 

Ta có m = 50 kg. Trọng lượng của người đó là: P = 10. 50 = 500 (N) 

Câu hỏi & bài tập về trọng lực  

Bài 1: Nêu hai ví dụ về lực hấp dẫn giữa các vật trong đời sống?

Đáp án: 

Mặt trăng quay quanh được trái đất là do có lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trăng 

Ta ném quả bóng lên cao, quả bóng rơi xuống đất là do có lực hấp dẫn giữa quả bóng và trái đất. 

Bài 2: Một ô tô có khối lượng 5 tấn thì trọng lượng của ô tô đó là bao nhiêu? 

Đáp án: 

Ta có khối lượng ô tô m = 5 tấn = 5000 kg. Trọng lượng của ô tô P = m.10 = 5000.10 = 50 000 N

Bài 3: Một quyển sách cân nặng 100g và một quả cân bằng sắt có khối lượng 100g đặt gần nhau trên bàn. Nhận xét nào sau đây không đúng? 

1. Hai vật có cùng trọng lượng 

2. Hai vật có cùng thể tích 

3. Hai vật có cùng khối lượng 

4. Có lực hấp dẫn giữa hai vật 

Đáp án: B

Bài 4: Một vật có trọng lượng 40N thì có khối lượng là bao nhiêu? 

Đáp án: 

Ta có P = 10.m => m = P/10 = 40/10 = 4. Vậy khối lượng của vật là 4 (kg) 

Bài 5: Hãy cho biết trọng lượng tương ứng của các vật sau đây 

a, Túi kẹo có khối lượng 150g 

b, Túi đường có khối lượng 2 kg 

c, Hộp sữa có khối lượng 380 g 

Đáp án: 

a. 150 g = 0,15 kg

P = m.10 = 0,15.10 = 1.5 N 

b, P = 2.10 = 20 N 

c, 380g = 0,38 kg

P = 0,38 x 10 = 3.8 N

Bài viết trên đã phần nào giải thích kỹ lý thuyết bài trọng lực là gì? Có lẽ hầu hết chúng ta đều cảm nhận được tầm quan trọng của trọng lực trong đời sống. Ngoài ra các em học sinh nên ghi nhớ kỹ công thức tính trọng lực để áp dụng vào giải các bài tập liên quan. Monkey chúc các em học tốt.