Bài tập lực hấp dẫn

Trong hệ đơn vị đo lường hợp pháp của nước ta, đơn vị của lực Niutơn, kí hiệu là N.

Quả bưởi rụng trên cây xuống là kết quả tác dụng của lực hút của Trái Đất.

Do lực hút của Trái Đất có phương thẳng đứng, chiều hướng từ trên xuống dưới nên hình C có thể là lực hút của Trái Đất.

Trọng lượng thường được kí hiệu bằng chữ P.

Trọng lượng là độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật, có đơn vị đo là Niutơn.

Trọng lượng không có phương và chiều.

“Độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo”.

Độ biến dạng của lò xo được xác định theo công thức: \(\Delta l = l - {l_0}\)

Số đo trọng lượng P (tính ra niutơn) gần bằng 10 lần số đo khối lượng m của nó (tính ra kilôgam).

Mối liên hệ giữa trọng lượng và khối lượng của vật là: \(P = 10m\)

“Mọi vật có khối lượng đều hút nhau bằng một lực. Lực này gọi là lực hấp dẫn”

Độ lớn lực hấp dẫn phụ thuộc vào khối lượng của các vật.

Trọng lượng của vật trên Mặt Trăng là nhỏ nhất.

Ta có: Độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.

Treo một quả nặng vào đầu dưới của lò xo thì lò xo dài thêm 0,5cm.

Suy ra: để lò xo dài thêm 1,5 cm thì số quả nặng cần treo thêm là: \(\dfrac{{1,5.1}}{{0,5}} = 3\) (quả nặng)

Ta có: treo 1 quả nặng thì lò xo dài thêm 0,5 cm

Suy ra treo 4 quả nặng thì lò xo dài thêm: \(\Delta l = 4.0,5 = 2\left( {cm} \right)\)

Lại có: \(\Delta l = l - {l_0}\) => Chiều dài tự nhiên của lò xo là:

\({l_0} = l - \Delta l = 12 - 2 = 10\left( {cm} \right)\)

Gọi \(m,\Delta l\) lần lượt là khối lượng và độ dãn của lò xo.

Do độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo nên ta có:

\(\dfrac{{\Delta {l_1}}}{{\Delta {l_2}}} = \dfrac{{{m_1}}}{{{m_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{{0,5}}{{1,5}} = \dfrac{{100}}{{{m_2}}} \Leftrightarrow {m_2} = \dfrac{{100.1,5}}{{0,5}} = 300\left( g \right)\)

Mọi vật có khối lượng đều hút lẫn nhau. Lực hút của các vật có khối lượng gọi là lực hấp dẫn.

Ta có: \({l_0} = 20cm\)

Khi treo 1 quả cân thì độ dãn của lò xo là: \(\Delta {l_1} = {l_1} - {l_0} = 22 - 20 = 2cm\)

Suy ra nếu treo 3 quả cân thì độ dãn của lò xo là: \(\Delta {l_3} = 3.2 = 6cm\)

Trọng lượng của một vật 1 kg là 10 N.

Suy ra trọng lượng của vật 2 kg là \(2.10 = 20N\)

Ta có:

- Treo quả cân 100 g thì lò xo dài 11 cm

- Treo quả cân 200 g thì lò xo dài 11,5 cm

Suy ra: Khi treo thêm quả cân 100g thì độ dãn của lò xo là: \(\Delta l = 11,5 - 11 = 0,5\left( {cm} \right)\).

- Khi treo quả cân 500 g, tức là so với khi treo 100 g thì khối lượng tăng thêm là:

\(\Delta m = 500 - 100 = 4.100 = 400\left( g \right)\)

Mà độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo nên độ dãn của lò xo khi treo thêm 400g là: \(\Delta l' = 4.\Delta l = 4.0,5 = 2cm\)

Vậy nếu treo quả cân 500 g thì lò xo có độ dài bằng:

\(l = 11 + 2 = 13cm\)

Khối lượng là số đo lượng chất của một vật, nó không phụ thuộc vào trọng lượng của vật.

Do độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo nên ta có: lò xo nào dãn càng nhiều thì sẽ có khối lượng càng lớn.

Từ hình vẽ ta thấy: \({l_2} > {l_1} > {l_3}\) suy ra \({m_2} > {m_1} > {m_3}\).