TRỌNG LỰC - BIỂU DIỄN TRỌNG LỰC ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

Trọng lực
Biểu diễn trọng lực để làm bài tập vật lý
Phần: Đòn bẩy
Đặt vấn đề:
Trọng lực là một lực rất quen thuộc tác dụng lên người và mọi vật. Khái niệm trọng lực được đưa vào vật lý ngay từ chương trình lớp 6 nhưng khi hiểu, biểu diễn và vận dụng để giải bài tập học sinh còn gặp một số khó khăn. Nếu không được khắc sâu về vấn đề này học sinh dễ bị lệch lạc khi quan niệm để giải bài tập thuộc chương trình vật lý nhất là vật lý nâng cao. Tôi xin phép được trình bày một số vấn đề khắc sâu khái niệm trọng lực bằng các bài tập để học sinh ghi nhớ nắm vững phần này.
Trọng lực:
Là lực hút của trái đất lên một vật. Bên cạnh khái niệm trọng lực còn có khái niệm trọng lượng: là lực tác dụng của một vật lên dây treo hay giá đỡ. Trọng lực và trọng lượng giống nhau về độ lớn phương chiều nhưng khác nhau nhau về điểm đặt. Trọng lượng của một vật thay đổi theo vị trí của vật trên trái đất. Hai vật bất kỳ ở lượng của một vật là m, trọng lượng là P ta có công thức:

(1)
Hình trụ mẫu quốc tế có khối lượng 1kg ở Pa ri có trọng lượng 9,81N. Vậy 9,81 là hệ số tỷ lệ cho mọi vật ở cùng một nơi ký hiệu là: g = 9,81.
Công thức (1) có thể viết thành:

Hay P = m.g

Khối lượng m đo bằng kilôgam (kg)
g là hề số có đơn vị là N/kg.
Trọng lượng của quả cân mẫu thay đổi tùy theo vị trí của nó trên mặt đất nghĩa là hệ số g thay đổi tùy theo từng nơi trên mặt đất. ở Hà Nội g = 9,783; ở TP Hồ Chí Minh g = 9,787. Khi không cần đến độ chính xác cao ta có thể lấy g = 9,8 N/kg hoặc g = 10 N/kg.
Ta có thể hiểu trọng lực là lực hút về tâm của trái đât. Trọng lự tác dụng lên một vật thay đổi theo vị trí của nó trên trái đất nên khi đưa một vật từ xích đạo đến địa cực trọng lượng của nó tăng 0,005 trị số. Cứ đưa một vật lên cao 1 km thì trọng lượng của nó giảm 0,00003 trị số => càng xa tâm quả đất lực hút của trái đất lên một vật càng giảm. Tới vị trí lực hút này bằng 0 thì xảy ra trạngj thái mất trọng lượng.
Vì có trọng lượng nên chất lỏng gây ra áp suất trong bình (p = h.d) và chất khí, không khí gây ra áp suất khí quyển Pk = h.dtn = 0,76.136000 =103360N/m3.(thí nghiệmTorixenli)





Biểu diễn trọng lực:
Điểm đặt: ở trọng tâm của vật

Trọng lực Hướng: Phương: thẳng đứng
Chiều: trên xuống

Độ lớn: P = m.g = V.D.g = V.d
Với một thanh đồng chất, tiết diện đều trọng lượng được biểu diễn trung tâm của thanh đó



P
Khi gặp bài toán lực tác dụng có điểm tựa hay dây treo ta có thể biểu diễn trọng lực cân bằng với các lực tác dụng làm cho thanh thăng bằng:
A O B


F
P

P.OI = F.OA

A M O N B

P1

F

P2

F.OA + P1.OM = P2.ON
Trong đó:
+