Công Thức

Lực hấp dẫn là gì? Đặc điểm – Công thức tính lực hấp dẫn

Xung quanh chúng ta luôn tồn tại một loại lực có tên là lực hấp dẫn. Nhưng không phải ai cũng hiểu rõ lực hấp dẫn là gì? Chính vì vậy, bài viết dưới đây, dienanh24g.vn sẽ chia sẻ đến các bạn những thông tin về lực hấp dẫn! Đừng bỏ lỡ những thông tin thú vị ở trong bài viết sau đây nhé!

Lực hấp dẫn là gì?

Lực hấp dẫn là một trong bốn loại lực cơ bản, cùng với lực điện từ, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu.

lực hấp dẫn là gì
Lực hấp dẫn là gì?

Lực hấp dẫn là lực khiến cho các vật có trọng lượng. Khi bạn leo lên bàn cân thì cái cân cho bạn biết trọng lượng tác dụng lên cơ thể bạn là bao nhiêu. Công thức xác định trọng lượng sẽ là trọng lượng bằng khối lượng nhân với hằng số trọng trường. Trên Trái đất, hằng số trọng trường thường có giá trị là 9,8 m/s2.

Ngày xưa, những nhà triết học như Aristotle cho rằng vật nặng thu gia tốc về phía mặt đất nhanh hơn. Nhưng những thí nghiệm sau đó lại cho thấy điều đó không đúng. Nguyên nhân khiến cái lông chim rơi chậm hơn hơn quả bóng bowling là vì có lực cản của không khí; lực tác dụng theo chiều ngược với gia tốc của trọng trường.

Sự hình thành lực hấp dẫn

sự hình thành lực hấp dẫn
Lực hấp dẫn hình thành do đâu?

Hiểu rõ lực hấp dẫn là gì? Hình thành từ đâu? Khi một vật thể chịu sự tác động của ngoại lực sẽ làm nó bị lệch khỏi quỹ đạo chuyển động. Xét trong hệ quy chiếu quán tính thì lúc này các vật di chuyển tự do, với vận tốc không thay đổi. Qũy đạo của chúng tạo thành những đường trắc địa hay còn gọi là độ cong của không thời gian. Hai vật thể cùng chịu những tác động sẽ sinh ra lực hút, và người ta gọi đó chính là lực hấp dẫn.

Lực này sẽ tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật và tỉ lệ thuận với khối lượng của vật.

Đặc điểm của lực hấp dẫn

  • Là lực hút
  • Điểm đặt: Đặt ngay tại trọng tâm của vật (chất điểm)
  • Giá của lực: Là đường thẳng đi qua tâm của 2 vật
  • Định luật vạn vật hấp dẫn chỉ đúng khi khoảng cách giữa 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng. Hay có thể nhắc đến những vật đồng chất dạng hình cầu.
lực hấp dẫn có đặc điểm gì
Điểm đặt của lực hấp dẫn chính ngay trọng tâm của vật

Công thức tính lực hấp dẫn

Nhà khoa học Isaac Newton đã phát triển lý thuyết vạn vật hấp dẫn của ông vào những năm 1680. Ông tìm thấy rằng lực hấp dẫn đều có thể tác dụng lên tất cả vật chất; và là một hàm của khối lượng lẫn khoảng cách. Mỗi vật khi hút lấy mỗi vật khác với một lực tỉ lệ thuận với tích khối lượng của chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Do vậy, hiểu rõ lực hấp dẫn là gì? Công thức thường được biểu diễn như sau:

Fg = G (m1 ∙ m2) / r2

Trong đó:

  • Fg là lực hấp dẫn
  • m1, m2 là khối lượng của hai vật
  • r là khoảng cách giữa hai vật
  • G là hằng số vạn vật hấp dẫn

Các phương trình Newton hoạt động cực kì tốt trong việc dự đoán những vật thể như các hành tinh trong hệ mặt trời hành xử như thế nào.

công thức tính lực hấp dẫn
Công thức tính lực hấp dẫn

Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn

Định nghĩa trọng lực

Cùng với tìm hiểu lực hấp dẫn là gì? Trọng lực thực chất là lực hút của trái đất hay khối lượng trái đất tác dụng lên một vật. Bởi vậy, trọng lực luôn có chiều hướng về trái đất và có phương thẳng đứng.

Độ lớn sẽ được gọi là trọng lượng. Có nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trọng lượng còn thể hiện cường độ của trọng lực khi tác động vào chính vật đó. Tuy nhiên, khi đề cập tới hai yếu tố cấu thành thì không ít người nhầm lẫn. Sự khác nhau cơ bản giữa trọng lượng và trọng lực đó là, trọng lực là một loại lực còn trọng lượng chỉ là một đại lượng.

trọng lực là gì
Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn

Công thức của trọng lực

  • Xét ở vị trí khi vật rơi từ h2 xuống h1 thì công thức của trọng lực được tính bằng:

A = FScos α

Trong đó:

– F là lực tác động

– S chính là khoảng cách giữa h1 và h2

– α là góc 0 độ (do vật rơi theo phương thẳng đứng)

  • Khi vật trượt trên mặt phẳng nghiêng từ h2 xuống h1 thì công thức lúc này được tính như sau:

A = FScos α

Trong đó: α là góc nghiêng do mặt phẳng nghiêng và phương ngang của trái đất tạo nên.

công thức tính trọng lực
Công thức để tính trọng lực như thế nào?

Một số thực tế vui về lực hấp dẫn

  • Trọng lực trên mặt trăng bằng khoảng 16% so với trọng lực trên Trái đất. Sao Hỏa có lực hút bằng khoảng 38% lực hút Trái đất. Còn hành tinh lớn nhất trong hệ mặt trời là Mộc tinh, có trọng lực gấp 2,5 lần trọng lực của Trái đất. (So sánh tương ứng trên bề mặt mỗi hành tinh.)
  • Theo truyền thuyết kể lại rằng nhà thiên văn học nổi tiếng Galileo Galilei đã tiến hành một số thí nghiệm sớm nhất với lực hấp dẫn, thả rơi những quả cầu từ đỉnh Tháp nghiêng Pisa để xem chúng rơi nhanh bao nhiêu.
  • Nhà khoa học Isaac Newton lúc đó chỉ mới 23 tuổi và vừa tốt nghiệp đại học khi ông để ý một quả táo rơi trong vườn nhà mình và bắt đầu “vén màn bí ẩn” của loại lực hấp dẫn. (Có lẽ đây là một huyền thoại vui đã được nhiều người biết đến.)
lực hấp dẫn của trái đất
Câu chuyện quả táo huyền thoại của nhà khoa học Isaac Newton
  • Một phép đo kiểm tra thuyết tương đối của nhà khoa học Einstein là sự bẻ cong của ánh sáng sao đi qua gần với mặt trời trong kỳ nhật thực toàn phần xảy ra hôm 29 tháng 5 năm 1919.
  • Lỗ đen là ngôi sao khối lượng lớn đã co lại có lực hấp dẫn mạnh tới mức kể cả ánh sáng cũng không thể thoát ra khỏi nó.
  • Thuyết tương đối rộng của nhà khoa học Einstein không tương thích với cơ học lượng tử. Những định luật kỳ lạ chi phối hành trạng của những hạt nhỏ xíu cấu tạo nên vũ trụ – ví dụ như photon và electron.

>> Xem thêm:

Bức xạ Mặt Trời là gì? Cường độ bức xạ Mặt Trời ở nước ta

[Khoa học vũ trụ] Mặt Trăng mọc hướng nào và lặn hướng nào?

Trên đây là những thông tin chia sẻ nhằm giúp bạn đọc hiểu hơn về lực hấp dẫn là gì cũng như công thức để tính lực hấp dẫn. Ngoài ra, bài viết còn mang đến kiến thức về lực liên quan như trọng lực. Mong rằng qua bài viết có thể giúp bạn hiểu rõ hơn và từ đó biết cách tính toán chuẩn xác nhất về các loại lực này.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button