Sách Vật lý Kỹ sư/Định luật Newton

5 Định luật Newton

1. Vật ở nguyên trạng thái khi không có Lực tương tác
2. Khi có Lực tương tác, vật sẻ thay đổi trạng thái
3. Ở trạng thái cân bằng, tổng lực tương tác với vật bằng không
4. Vật sẻ tạo một phản lực chống lại lực tương tác
5. Lực hút giửa hai vật tỉ lệ với bình phương khoảng cách giửa hai vật

Định luật Newton Lực và Chuyển động

Các định luật về Chuyển động của Newton là một hệ thống gồm 3 định luật đặt nền móng cơ bản cho cơ học cổ điển. Chúng mô tả mối quan hệ giữa một vật thể và các lực tác động cũng như chuyển động của vật thể đó. Các định luật đã được diễn giải theo nhiều cách khác nhau trong suốt 3 thế kỷ sau đó.

F = 0	Không có lực tương tác , không có chuyển động	Vật sẽ đứng yên
F≠ 0	Lực tương tác với vật tạo ra chuyển động	Vật sẽ di chuyển
Σ F = 0	Tổng lực trên vật bằng không, vật ở trạng thái cân bằng	Vật ở trạng thái cân bằng

Di chuyển tự do không bị cản trở

Di chuyển tự do trên mặt đất

F_p → O → v

$F=m\frac{v}{t}=\frac{p}{t}$

$p=mv=Ft$

$v=\frac{p}{m}=\frac{Ft}{m}$

$t=\frac{mv}{F}$

Di chuyển tự do rơi xuống đất

O

↓

-F_g

$F_g=mg=\frac{mMG}{h^2}$

$g=\frac{mM}{h^2}$

$h=\sqrt{\frac{MG}{g}}$

Di chuyển tự do lơ lửng trên không trung

F_p

↑

O

↓

-F_g

$F_p=F_g$

$\frac{mv}{t}=mg$

$a=g=\frac{MG}{h^2}$

$h=\sqrt{\frac{MG}{a}}$

$v=gt$

$t=\frac{v}{g}$

Di chuyển tự do theo quỹ đạo vòng tròn ở trên trái đât

$F_r=F_g$

$mvr=mg=m\frac{MG}{h^2}$

$g=vr=\frac{MG}{h^2}$

$v=\frac{g}{r}$

$r=\frac{g}{v}$

$h=\sqrt{\frac{MG}{g}}=\sqrt{\frac{MG}{vr}}$

Di chuyển tự do bị cản trở

Trên mặt đất bị lực ma sát cản trở

← F_u O F_p →

$F_p=F_{\mu }$

$m\frac{v}{t}=\mu F_N$

$v=\frac{\mu F_{N}t}{m}$

$t=\frac{mv}{\mu F_N}$

Định luật Newton - Lực hấp dẩn

Định luật 5 - Định luật vạn vật hấp dẩn giửa mọi vật cho rằng Lực hút giửa 2 khối lượng tỉ lệ với đảo nghịch bình phương của khoảng cách giửa 2 vật

$F_d$ ~ $\frac{1}{d^2}$

Thí dụ Lực hút giửa 2 khối lượng, lực trái đất hút vật về hướng trái đất

$F_g=mg=m\frac{GM}{h^2}$

Lực hút giửa 2 điện tích khác cực

$F_Q=K\frac{Q_{+}{Q}_{-}}{r^2}$

Lực hút giửa 2 điện tích cùng loại $Q_{+}=Q_{-}$

$F_Q=K\frac{Q^2}{r^2}$

Định luật Newton - Cân bằng lực

Định luật 4 cho rằng khi có lực F tương tác với vật, vật sẻ tạo một phản lực F_- chống lại lực tương tác. Phản lực sẻ có cường độ bằng lực tương tác và có hướng ngược lại với hướng của lực tương tác

Ở trạng thái cân bằng, tổng lực tương tác với vật bằng 0

$F+F_{-}=0$

Vậy,

$F_{-}=-F$