Bài 11. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn

LỰC HẤP DẪN
Định luật vạn vật hấp dẫn
Bài 11:
NỘI DUNG
I. Lực hấp dẫn
II. Định luật vạn vật hấp dẫn
III. Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn
Tại sao quả táo chín, rời khỏi cuống lại rơi xuống đất?
Còn Mặt Trăng lơ lửng trên bầu trời không rơi xuống?
Có phải Trái Đất không tác dụng lực hút lên Mặt Trăng không ?
Câu trả lời là : KHÔNG
Có lẽ do Mặt Trăng có một vận tốc ban đầu khác không, nên nó chuyển động tròn xung quanh Trái Đất, chứ không bị rơi như quả táo.
Trái táo ban đầu đứng yên, dưới tác dụng của lực hút Trái Đất sẽ rơi xuống, còn Mặt Trăng có phải ban đầu đứng yên không ?
Nhưng lực nào đã tác dụng vào Mặt Trăng để giữ nó trên đường quỹ đạo tròn ?
Ta sẽ phân tích vấn đề này qua ví dụ tương tự sau đây.
Nếu dây bị đứt thì hòn đá sẽ văng khỏi quỹ đạo tròn theo phương tiếp tuyến của đường tròn.
Như vậy chính lực hút của Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng đóng vai trò của lực căng dây giúp Mặt trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất .
Lực căng dây
MẶT TRỜI
Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực, gọi là lực hấp dẫn.
I. LỰC HẤP DẪN:
Về nhà ghi vào tập cho thầy 3 ví dụ chứng tỏ có điều này.
1. Định nghĩa:
2. Ví dụ:
II. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
1. Định luật
Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
2. Công thức
Trong đó:
m1; m2 là khối lượng của hai chất điểm. (kg)
r: khoảng cách giữa chúng (m)
G: hằng số hấp dẫn (G = 6,67.10-11 Nm2/kg2)
CHÚ Ý: Công thức trên áp dụng cho các vật trong hai trường hợp:
1. Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúng
2. Các vật đồng chất có dạng hình cầu.
III. TRỌNG LỰC LÀ TRƯỜNG HỢP RIÊNG CỦA LỰC HẤP DẪN
Lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng vào vật gọi là trọng lực. Kí hiệu là
Điểm đặt của trọng lực gọi là trọng tâm của vật. Kí hiệu G
Mà: P = mg
Độ lớn của trọng lực (trọng lượng):
Suy ra gia tốc rơi tự do
Ta có:
Nếu vật ở gần mặt đất (h<Điều này hoàn toàn với đúng với thực nghiệm khi người ta đo các giá trị của gia tốc rơi tự do ở những độ cao khác nhau tại một địa điểm trên Trái Đất. Xem thêm bảng 11.1 trang 69 sgk
Câu 1: Câu nào sau đây đúng khi nói về lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng và do Mặt Trăng tác dụng lên Trái Đất?
Hai lực này cùng phương, cùng chiều
Hai lực này cùng phương, ngược chiều.
Hai lực này cùng chiều, cùng độ lớn.
Phương của hai lực này luôn thay đổi và không trùng nhau.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15

Câu 2: Một vật khối lượng 2kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 20N. Khi di chuyển vật tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính Trái Đất) thì nó có khối lượng bằng bao nhiêu?
1N
2.5N
5N
10N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15

Câu 3: Khi khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa chúng đều tăng lên gấp đôi thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn:
Tăng gấp đôi
Giảm đi một nửa
C. Tăng gấp 4
D. Giữ nghuyên như cũ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15
Bài tập về nhà: giải bài 5 , 6, 7 (sgk tr 69, 70)
Đọc mục “Em có biết ?”
Xem trước Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc