Ba định luật newton (hay và đầy đủ)

 BA ĐỊNH LUẬT NEWTON (HAY VÀ ĐẦY ĐỦ)

1. Định luật I Niu –tơn: khi không có lực tác dụng vào vật hoặc tổng hợp lực tác dụng vào vật bằng không thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều: \(\overrightarrow{F_{he}}=0\rightarrow \overrightarrow{a}=0\)

2. Định luật II Nịu –tơn: 

* \(\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F_{he}}}{m}\) Hay \(\overrightarrow{F_{he}}=m.\overrightarrow{a}\) (\(\overrightarrow{a}\) luôn cùng chiều với \(\overrightarrow{F_{he}}\))        

* Độ lớn: F = m.a

3. Định luật III Niu –tơn: khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì ngược lại vật B cũng tác dụng lại vật A một lực \(\overrightarrow{F_{AB}}=-\overrightarrow{F_{BA}}\)  hay \(m_{B}.(\overrightarrow{v_{B}}-\overrightarrow{v_{OB}})=-m_{A}.(\overrightarrow{v_{A}}-\overrightarrow{v_{OA}})\)

Nếu \(\overrightarrow{F_{AB}}\) gọi là lực thì \(\overrightarrow{F_{BA}}\) gọi là phản lực và ngược lại.

Khối lượng   

* Khối lượng không đổi đối với mỗi vật.                 

* Khối lượng có tính cộng được.

TỔNG QUÁT CHO ĐỊNH LUẬT II NEWTONĐỊNH LUẬT II NEWTON KHI CÓ LỰC CẢN

(KHI CÓ LỰC MA SÁT, LỰC HÃM PHANH)

Phương pháp:     

- Chọn hệ trục như hình vẽ:

- Áp dụng định luật II Niu – tơn ta có: \(\overrightarrow{F_{K}}+\overrightarrow{F_{can}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m.\overrightarrow{a}\) (*)

Chiếu (*) xuống trục Ox, ta có: \(F_{K}-F_{can}=m.a\)                                   

*Chú ý: chiều dương cùng chiều chuyển động.

    1. Lực “kéo” cùng chiều với chiều chuyển động lấy dấu cộng.

    2. Lực “cản” ngược chiều với chiều chuyển động  lấy dấu trừ .

    3. Trọng lực P và phản lực N vuông góc phương chuyển động nên bằng 0

- Lực kéo động cơ xe (lực phát động) và cùng chiều chuyển động, lực cản hay lực ma sát luôn cùng phương và ngược chiều với chuyển động.

CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT II NEWTON

Dạng 1: Tìm lực tác dụng (hoặc hợp lực): F = m.a

Phương pháp:  

+  sử dụng kết hợp các công thức chuyển động biến đổi đều liên quan gia tốc a

+  công thức tính lực: F = m.a

Dạng 2. Cho gia tốc a, tìm các đại lượng còn lại \(F_{K}\); m.     

Phương pháp:  

+ tìm a bằng các công thức của chuyển động biến đổi đều

+ rồi thế a vào \(F_{K}-F_{can}=m.a\)               

Dạng 3. Cho gia tốc và \(F_{K}\), tìm a và các đại lượng còn lại.

Phương pháp:  

+ thế \(F_{K}\) vào \(F_{K}-F_{can}=m.a\) để tìm a

+ rồi dựa vào các công thức của chuyển động biến đổi đều để tìm các đại lượng còn lại.

*CHÚ Ý:

* Nếu vật chuyển động thẳng đều thì a = 0

* Khi thắng (phanh): Lực kéo bằng không.

* Gia tốc a theo phương chuyển động Ox; viết dưới dạng đại số (âm hoặc dương) và các quy ước về dấu giống với chuyển động thẳng biến đổi đều.    

* Các công thức chuyển động biến đổi đều :

+ Vận tốc: \(v=v_{0}+at\);

+ Công thức liên hệ giữa đường đi , vận tốc và gia tốc: \(v^{2}-{v_{0}}^{2}=2as\)      

+ Liên quan quãng đường đi: \(s=v_{0}.t+\frac{1}{2}at^{2}\)

BÀI TẬP.

Tìm lực tác dụng (hoặc hợp lực):  F = m.a

Bài 1: a. Một vật khối lượng 10kg  chuyển động dưới tác dụng của lực kéo F = 10N. Tính gia tốc và cho biết tính chất của chuyển động .  

b. Một vật khối lượng 200g chuyển động với gia tốc 2m/s². Tìm lực tác dụng vào vật.

ĐS: 1m/s²; 0,4N.

Bài 2: Một vật có khối lượng 50kg bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 50cm thì đạt vận tốc 0,7m/s. Bỏ qua ma sát , tính lực tác dụng vào vật.  

ĐS: 24,5 N.

Bài 3: Một quả bóng có khối lượng 700g đang nằm yên trên sân cỏ . Sau khi bị đá nó đạt vận tốc 10m/s . Tính lực đá của cầu thủ , biết khoảng thời gian va chạm là 0,02s .   

ĐS: 350 N.

Bài 4: Một ô –tô khối lượng 1 tấn sau khi khởi hành 10s thì đạt vận tốc 36km/h. Bỏ qua ma sát, tính lực kéo của ô tô.

ĐS: 1 000N .

Bài 5: Một ô –tô có khối lượng 3tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 25m. Bỏ qua ma sát, tìm:

a.  Lực phát động của động cơ xe.      

b. Vận tốc và quãng đường xe đi được sau 20s.                       

ĐS: 1 500N; 10m/s; 100m .

Bài 6: Một xe khối lượng 1 tấn đang chạy với tốc độ 36km/h thì hãm phanh (thắng lại) . Biết lực hãm là 250N. Tính quãng đường xe còn chạy thêm được đến khi dừng hẳn.

ĐS: 200m.

Bài 7: Một xe khởi hành với lực phát động là 2 000N , lực cản tác dụng vào xe là 400N , khối lượng của xe là 800kg. Tính quãng đường xe đi được sau khi khởi hành 10s.     

ĐS: 100m .

Bài 8: Một ô –tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì hãm phanh. Sau khi hãm phanh , ô –tô   chạy thêm được 50m nữa thì dừng hẳn.Tính: 

a. Lực hãm.                          

b. Thời gian từ lúc ô – tô hãm phanh đến khi dừng hẳn.   

ĐS: 8 000N; 5s .

Bài 9: Một xe có khối lượng 1 tấn sau khi khởi hành 10s đạt vận tốc 72km/h. Lực cản của mặt đường tác dụng lên xe là 500N. Tính :

a. Gia tốc của xe.                 

b. Lực phát động của động cơ.    

ĐS:2m/s²; 2 500N.

Bài 10: Một xe có khối lượng 1 tấn, sau khi khởi hành 10s đi được quãng đường 50m.Tính:

a. Lực phát động của động cơ xe , biết lực cản của mặt đường là 500N.

b. Nếu lực cản của mặt đường không thay đổi, muốn xe chuyển động thẳng đều thì lực phát động là bao nhiêu?

ĐS: 1 500N; 500N .

Bài 11: Một vật có khối lượng 100g bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và đi được 80cm trong 4s .

a. Tính lực kéo, biết lực cản bằng 0,02N .  

b. Sau quãng đường ấy, lực kéo phải bằng bao nhiêu để vật chuyển động thẳng đều?

ĐS: 0,03 N; 0,02 N .

Bài 12: Một lực F không đổi tác dụng vào vật trong khoảng thời gian 0,6s theo phương của vận tốc làm vận tốc của nó thay đổi từ 8m/s còn 5m/s. Sau đó tăng độ lớn của lực lên gấp đôi trong khoảng thời gian 2,2s nhưng vẫn giữ nguyên hướng của lực. Xác định vận tốc của vật tại thời điểm cuối.                                                                                 

ĐS: – 17m/s.

Bài 13: Một lực F = 5N nằm ngang tác dụng vào vật khối lượng m = 10kg đang đứng yên làm vật chuyển động trong 10 s. Bỏ qua ma sát.

  a. Tính gia tốc của vật.

  b. Tìm vận tốc của vật khi lực vừa ngừng tác dụng và quãng đường vật đi được trong thời gian này.

  c. Sau 10s lực ngừng tác dụng thì vật sẽ chuyển động như thế nào, giải thích?

ĐS: 0,5m/s²; 5m/s; 25m.

Bài 14: Một vật có khối lượng 500g bắt đầu chuyển động nhanh dần đều dưới tác dụng của lực kéo 4N, sau 2s vật đạt vận tốc 4m/s. Tính lực cản tác dụng vào vật và quãng đường vật đi được trong thời gian này.                                   

ĐS: 3N; 4m.

TỔNG HỢP

Bài 1: Một ô –tô khối lượng 2 tấn đang chạy với vận tốc thì hãm phanh, xe đi thêm được quãng đường 15m trong 3s thì dừng hẳn. Tính: 

a. \(v_{0}\)                                     

b. Lực hãm.                                

ĐS: 10m/s; 6 666,7N .

Bài 2: Lực F truyền cho vật m₁ một gia tốc a₁ = 2m/s²; truyền cho vật m₂ gia tốc a₂ = 6m/s². Hỏi nếu lực F truyền cho vật có khối lượng m = m₁+ m₂ thì gia tốc a của nó là bao nhiêu?                                 

ĐS: 1,5m/s² .

Bài 3: Một ô –tô có khối lượng 2 tấn, khởi hành với gia tốc 0,3m/s². Ô –tô đó chở hàng thì khởi hành với gia tốc 0,2m/s². Hãy tính khối lượng của hàng hóa,biết rằng hợp lực tác dụng vào ô –tô trong hai trường hợp đều bằng nhau.        

ĐS: 1 000kg .

Bài 4: Một xe đang chạy với vận tốc 1m/s thì tăng tốc sau 2s có vận tốc 3m/s . Sau đó xe tiếp tục chuyển động đều trong thời gian 1s rồi tắt

  máy, chuyển động chậm dần đều  sau 2s thì dừng hẳn. Biết xe có khối lượng 100kg.

  a) Xác định gia tốc của ô –tô trong từng giai đoạn ?                      

  b) Lực cản tác dụng vào xe.              

  c) Lực kéo của động cơ trong từng giai đoạn.                         

  ĐS: a) 1m/s²; 0; 1,5m/s² 

   b) 150N; 250N; 150N; 0N .

Bài 5: Một chất điểm có khối lượng10 kg, chuyển động  có đồ thị vận tốc như hình vẽ .

  a) Tìm gia tốc của chất điểm và lực tác dụng lên chất điểm ứng với hai giai đoạn.

  b) Tìm quãng đường vật đi được từ lúc t = 5s cho đến khi vật dừng lại.

  ĐS:  a) a₁ = 0,5m/s²; F₁ = 5N; a₂ = - 1m/s²; F₂ = -10N  b) 93,75m.

Bài 6: Một xe lăn khối lượng 50kg, dưới tác dụng của một lực kéo theo phương ngang,

chuyển động không vận tốc đầu từ đầu đến cuối phòng mất 10s. Nếu chất lên xe một kiện hàng, xe phải mất 20s để đi từ đầu phòng đến cuối phòng. Bỏ qua ma sát, tìm khối lượng của kiện hàng?                                   

ĐS:150kg .

Bài 7: a) Một lực \(\overrightarrow{F_{1}}\) không đổi , cùng phương với vận tốc , tác dụng vào vật trong khoảng thời gian 0,8s làm vận tốc của nó thay đổi từ 0,6 m/s đến 1 m/s . Tìm gia tốc a₁ vật thu được trong khoảng thời gian \(\overrightarrow{F_{1}}\) tác dụng .

b) Một lực \(\overrightarrow{F_{2}}\) không đổi , cùng phương với vận tốc , tác dụng vào vật trong khoảng thời gian 2s làm vận tốc của nó thay đổi từ 1 m/s đến 0,2 m/s . Tìm gia tốc a₂ vật thu được trong khoảng thời gian \(\overrightarrow{F_{2}}\) tác dụng . Vẽ a₂ và \(\overrightarrow{F_{2}}\).Tính tỷ số: \(\frac{F_{1}}{F_{2}}\)

ĐỊNH LUẬT III NEWTON

ĐỊNH LUẬT III NEWTON –LỰC VÀ PHẢN LỰC

1. Định luật:

+ Phát biểu : “ Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực , thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có : cùng giá , cùng độ lớn nhưng ngược chiều .”

+ Công thức: \(\overrightarrow{F}_{A\rightarrow B}=-\overrightarrow{F}_{B\rightarrow A}\)

2. ĐẶC ĐIỂM CỦA LỰC VÀ PHẢN LỰC (\(\overrightarrow{N}\)):

* Xuất hiện và mất đi cùng lúc 

* Cùng giá, cùng độ lớn, nhưng ngược chiều.

* Không cân bằng vì chúng đặt lên hai vật khác nhau

Phương pháp

* Ta có: \(\overrightarrow{F}_{A\rightarrow B}=-\overrightarrow{F}_{B\rightarrow A}\rightarrow m_{B}.\overrightarrow{a_{B}}=-m_{A}.\overrightarrow{a_{A}}\) \(\Leftrightarrow m_{B}(v_{B}-v_{OB})=-m_{A}(v_{A}-v_{OA})\)

* Chú ý : đến dấu của vận tốc .

Bài 1: Một sợi dây chịu được lực căng tối đa là 100N.

  a. Một người cột dây vào tường rồi kéo dây với một lực bằng 80N. Hỏi dây có bị đứt không, giải thích ?Bài 1: Một sợi dây chịu được lực căng tối đa là 100N.

  b. Hai người cùng kéo hai đầu dây với lực kéo của mỗi người bằng 80N. Hỏi dây có vị đứt không, giải thích ?