Bài 2. BA ĐỊNH LUẬT NIUTON

[Tăng Giáp]

I. Định luật I Niu-tơn
1. Thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê

Nếu không có ma sát và nếu máng (2) nằm ngang thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc không đổi mãi mãi

2. Định luật I Niu-tơn
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
$\vec F = \vec 0$ thì $\vec a = \vec 0$

3. Quán tính
Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
* Định luật I gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính.

II. Định luật II Niu-tơn
1. Định luật II Niu-tơn
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.
$\vec a = {{\vec F} \over m}$ hay $\vec F = m\vec a$
- Trong đó: a: là gia tốc của vật (m/s2)
+ F: là lực tác dụng (N)
+ m: khối lượng của vật (kg)
Trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng ${\vec F_1};{\vec F_2};{\vec F_3}...$ thì $\vec F$ là hợp lực của tất cả các lực đó.
$\vec F = {\vec F_1} + {\vec F_2} + {\vec F_3} + ......$

2. Khối lượng và mức quán tính
a. Định nghĩa
Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.
b. Tính chất của khối lượng.
- Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mọi vật.
- Khối lượng có tính chất cộng

3. Trọng lực. Trọng lượng
a. trọng lực($\vec P$) là lực của trái đất tác dụng vào các vật, gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do.
b. Độ lớn của trọng lực tac sdungj lên một vật gọi là trọng lượng, kí hiệu P. Trọng lượng được đo bằng lực kế.
c. Công thức tính trọng lực $\vec P = m\vec g$

III. Định luật III Niu-tơn
1. Sự tương tác giữa các vật

2. Định luật
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 cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.
$\overrightarrow{F_{B\rightarrow A}}=- \overrightarrow{F_{A\rightarrow B}}$ hoặc $\overrightarrow{F_{AB}} = - \overrightarrow{F_{BA}}$

3. Lực và phản lực
a. Đặc điểm
- Lực và phản lực luôn xuất hiện (hoặc mất đi) đồng thời
- Lực và phản lực cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều. Hai lực có đặc điểm như vậy gọi là 2 lực trực đối.
- Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào 2 vật khác nhau.
b. Ví dụ (sgk)

 

[Ramsey999]

Một vật có khối lượng $m_1=10$kg được treo vào trần một buồng thang máy (khối lượng $m_2=240$kg) ở độ cao $h=1,5$m so với sàn. Do tác dụng của lực kéo $F=2550$N thang máy đi lên.
1) Tính gia tốc của thang máy và lực căng của dây treo vật.
2) Dây treo bỗng nhiên bị đứt, tính gia tốc ngay sau đó của vật và thang máy. Tính thời gian vật rơi tới sàn. Lấy $g=10m/s^2$

 

[yamaha84]

Một xe ô tô có khối lượng $1500 kg$, ban đầu đứng yên. Nổ máy cho xe chạy trên một con đường thẳng nằm ngang. Lực ma sát có độ lớn $600 N$. Trong giai đoạn khởi hành xe đi được $50 m$ sau thời gian $5 s$. Chuyển động của xe là nhanh dần đều.
a) Tính gia tốc của xe, lực kéo của động cơ và công suất của động cơ trong giai đoạn khởi hành.
b) Sau khi chạy được $50 m$ kể từ vị trí khởi hành, xe chuyển động đều. Tính vận tốc của xe, lực kéo của động cơ và công suất của động cơ.

 

[loan thanh đỗ]

Một ô tô có khối lượng m chạy từ nghỉ trên một đường nằm ngang. Động cơ sinh ra lực lớn nhất là $F_{max}$ và có công suất cực đại $p_{max}$. Tìm thời gian tối thiểu để xe có vận tốc v. Bỏ qua mọi ma sát.

 

[longnn050888]

Từ độ cao $12$m một vật có khối lượng $M=4$kg được thả cho rơi tự do. Tới độ cao $3$m thì có một vật khối lượng $m=2$kg bay với vận tốc nằm ngang tới va chạm vào vật $M$. Hai vật dính vào nhau và cùng rơi xuống đất. Sau bao lâu thì chúng chạm đất. Bỏ qua lực cản không khí. Lấy $g=10m/s^2$

 

[longlanhuynh238]

Đạn bay với vận tốc $v_0$ xuyên qua những tấm ván giống nhau xếp cạnh nhau. Nếu chỉ có một tấm thì đạn xuyên qua có vận tốc $v_1=0,83v_0$. Hỏi khi có nhiều tấm thì đạn cắm vào tấm thứ mấy? Cho rằng lực cản của gỗ không phụ thuộc vào vận tốc của đạn

 

[longlanhuynh238]

Lực $\overrightarrow {F_1} $ tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian $0,8s$ làm vận tốc của nó thay đổi từ $0,4 m/s$ đến $0,8m/s$. Lực khác $\overrightarrow {F_2} $ tác dụng lên nó trong khoảng thời gian $2s$ làm vận tốc của nó thay đổi từ $0,8 m/s$ đến $1 m/s$ ($\overrightarrow {F_1} $ và $\overrightarrow {F_2} $ luôn cùng phương với chuyển động).
a) Tính tỉ số $\frac{F_1}{F_2} $, biết rằng các lực này không đổi trong suốt thời gian tác dụng.
b) Nếu lực $F_2$ tác dụng lên vật trong khoảng thời gian $1,1s$ thì vận tốc của vật thay đổi như thế nào ?

 

[longhuck_00]

Lực $\overrightarrow {F_1} $ tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian $0,8s$ làm vận tốc của nó thay đổi từ $0,4 m/s$ đến $0,8m/s$. Lực khác $\overrightarrow {F_2} $ tác dụng lên nó trong khoảng thời gian $2s$ làm vận tốc của nó thay đổi từ $0,8 m/s$ đến $1 m/s$ ($\overrightarrow {F_1} $ và $\overrightarrow {F_2} $ luôn cùng phương với chuyển động).
a) Tính tỉ số $\frac{F_1}{F_2} $, biết rằng các lực này không đổi trong suốt thời gian tác dụng.
b) Nếu lực $F_2$ tác dụng lên vật trong khoảng thời gian $1,1s$ thì vận tốc của vật thay đổi như thế nào ?

 

[longcao1012pro]

Một lực F truyền cho vật có khối lượng $m_1$ một gia tốc bằng $8m/s^2$, truyền cho một vật khác có khối lượng $m_2$ một gia tốc bằng $4m/s^2$. Nếu đem ghép hai vật đó lại thành một vật thì lực đó truyền cho vật ghép một gia tốc bằng bao nhiêu ?

 

[LOng Nhân]

Một vật có khối lượng $3$kg đang chuyển động thẳng đều với vận tốc $v_{o}=2$m/s thì bắt đầu chịu tác dụng của một lực $9$N cùng chiếu với $\overrightarrow{v_o}$. Hỏi vật sẽ chuyển động $10$m tiếp theo trong thời gian là bao nhiêu?

 

[Lon3a]

Một xe tải lậu (không lừa đảo), khối lượng $m_1=5$ tấn, kéo một xe con, khối lượng $m_2=1$ tấn, bằng một dây cáp có độ cứng $K=2.10^6$ N/m. Kể từ lúc bắt đầu chạy, hai xe chạy nhanh dần đều, sau $20$ s đi đc $200$m. Hãy tính độ giãn của dây cáp và lực kéo xe tải lậu (không lừa đảo) chuyển động. Bỏ qua ma sát của đường.

 

[locds1]

Một lực $\overrightarrow{F}$ không đổi truyền cho một vật có khối lượng $m_1$ một gia tốc bằng $4m/s^2$, truyền cho một vật khác có khối lượng $m_2$ một gia tốc bằng $2m/s^2$. Nếu đem ghép hai vật đó làm một vật thì lực đó truyền cho vật ghép một gia tốc bằng bao nhiêu?

 

[loan thanh đỗ]

Dưới tác dụng của một lực $F$, vật có khối lượng $m_1$ thu được gia tốc $a_1=1m/s^2$, vật có khối lượng $m_2$ thu được gia tốc $a_2=3m/s^2$. Tính gia tốc thu được của vật có khối lượng $m=\frac{m_1+m_2}{2}$ khi chịu tác dụng của lực $F$.

 

[mai762226]

Một quả bóng có khối lượng $m=300$g bay với vận tốc $72$km/h đến đập vuông góc vào một bức tường thẳng đứng rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc $54$km/h. Thời gian va chạm bằng $0,14$s. Tính lực do tường tác dụng lên bóng

 

[Ma Tước]

Một ô tô có khối lượng $m=1000$kg đang chạy với vận tốc $18$km/h thì hãm phanh.Biết lực hãm là $2000$N. Tính quãng đường xe còn chạy thêm trước khi dừng hẳn

 

[Mai Ht]

Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng góc $\alpha $ so với mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát $\mu$ giữa vật và mặt phẳng nghiêng tăng tỉ lệ với khoảng cách x tính từ đỉnh mặt phẳng nghiêng: $\mu =bx$. Vật dừng lại trước khi đến chân mặt phẳng nghiêng.
Tính thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu chuyển động cho đến lúc dừng lại.

 

[Mai Nguyễn 00509]

Một xe tải lậu (không lừa đảo) kéo một xe du lịch có khối lượng $2$ tấn, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, đi được $40$m trong $20$s. Tính lực kéo của xe tải lậu (không lừa đảo) và độ giãn của dây cáp nối hai xe. Cho biết độ cứng của dây cáp là $2.10^5 N/m$. Bỏ qua ma sát.

 

[Mai Nguyễn 00509]

Một vật $A$ được đặt trên một mặt bàn nằm ngang. Dùng một sợi dây, một đầu buộc vào $A$ cho vòng qua ròng rọc và đầu kia của sợi dây buộc vào vật $B$ sao cho vật $B$ rơi không ma sát thẳng đứng từ trên xuống. Cho biết $m_A= 2kg$, hệ số ma sát giữa $A$ và mặt bàn là $k=0,25$; gia tốc chuyển động của hệ là $a= 4,9 m/s^2$. Hãy xác định :
$a)$ Khối lượng $m_B$.
$b)$ Lực căng của dây.