Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 10: Ba định luật Niu-tơn (Bản hay)

KiỂM TRA BÀI C ò : 
Trên hình vẽ là 3 lực đồng quy và đồng phẳng cùng tác dụng lên một vật ban đầu đứng yên . Biết các lực có cùng độ lớn và từng đôi một hợp với nhau một góc 120 0 
F 1 
F 2 
F 3 
Tìm hợp lực tác dụng lên vật và cho biết vật sẽ như thế nào ? 
F 12 
- Tổng hợp lực tác dụng vào vật : 
 F = F 1 + F 2 + F 3 . 
 Thay F 12 = F 1 + F 2 mà F 12 F 3 ( Hv)và 
Có cùng độ lớn : F 12 = F 3 nên F = O . 
Vậy : vật vẫn đứng yên . 
- Em có kết luận gì về vật ? 
- Nếu ban đầu vật đứng yên , các lực tác dụng lên vật bằng không thì nó nằm yên mãi . 
Tiết 17-18 : 
 Ba ĐỊNH LUẬT NiuTON 
I ) §Þnh luËt I Niu T¬n : 
* VÝ dô vÒ chuyÓn ® éng 
 - Đẩy cái hộp cho nó chuyển động , nếu dừng đẩy thì hộp dừng lại . 
 _ Kéo chiếc xe cho nó chuyển động ngừng kéo thì xe dừng lại .. và nhiều hiện tượng khác tương tự trong thực tế nên A- ri-xtốt cho rằng : 
 Muốn cho một vật duy trì vận tốc không đổi thì phải có vật khác tác dụng lên nó . 
F 
1.Thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê : 
 1.Mô tả thí nghiệm : 
 _ Dùng hai máng nghiêng,rất trơn và nh ẵn bố trí như hình vẽ 
 _ Thả hòn bi lăn xuống trên máng 1 thì hòn bi lăn ngược lên máng 2 đến độ cao h 1 gần bằng h . 
1 
2 
h 1 
h 
h 1 
_ Thả hòn bi lăn xuống trên máng 1 thì hòn bi lăn ngược lên máng 2 đến độ cao h 1 gần bằng h. 
 _ Giảm bớt góc nghiêng thì hòn bi lăn đoạn đường dài hơn . 
- Nếu máng 2 rất nhắn và nằm ngang = O thì hòn bi lăn mãi với vận tốc không đổi . 
2. Kết luận : Nếu loại bỏ lực ma sát và máng 2 nằm ngang thì hòn bi sẽ l ăn với vận tốc không đổi mãi mãi . 
 Vậy lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động của vật 
1 
2 
h 
h1 
1 
2 
h 2 
2.Định luật I NEWTON : 
 a.Phát biểu : Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều . 
 b. Biểu thức : F = O nên a = O. 
 * Chú ý: Vật không chịu tác dụng của vật nào khác gọi là vật cô lập . Thực tế không có vật naò hoàn toàn cô lập . 
Trong thùc tÕ t¹i sao khi kh«ng ®¹p xe mµ xe vÉn chuyÓn ® éng ? 
T¹i sao khi mh¶y tõ trªn cao xuèng mµ ta ph¶I gËp ch©n l¹i 
3.Quán tính : 
 a .Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn . 
 b .Biểu hiện của quán tính : 
 - Tính ì : xu hướng giữ nguyên v o =0. 
 - Đà : xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng đều . 
 Định luật 1Newton còn gọi là định luật quán tính : Vì Định luật này nêu lên một tính chất quan trọng của mọi vật là quán tính . 
 Do đó định luật 1Newton còn gọi là định luật quán tính 
 - Chuyển động thẳng đều gọi là chuyển động theo quán tính . 
 - Hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu mà trong đó vật cô lập có gia tốc bằng không . 
Khi cã lùc t¸c dông th × vÐc t¬ gia tèc vµ vÐc t¬ lùc cã h­íng nh ­ thÕ nµo 
a 
Xeùt tröôøng hôïp : hai xe xoù khoái löôïng nh ­ nhau nhöng bò ñaåy bôûi c¸c löïc kh ¸c nhau 
 (c) (d) 
 L ùc ® Èy cµng lín xe t¨ng tèc cµng nhanh ( gia tèc lín ) 
Xeùt tröôøng hôïp : hai xe xoù khoái löôïng khaùc nhau nhöng bò ñaåy bôûi cuøng moät löïc 
) 
V íi cïng mét lùc ® Èy vËt cã khèi l­îng lín h¬n th × th × biÕn ® æi vËn tèc chËm h¬n ( Gia tèc nhá ) 
I.Ñònh luaät II Niu-Tôn  §Þnh luËt II Niu T¬n 
a . Quan saùt 
 - Vectô löïc vaø vectô coù cuøng höôùng vôùi nhau 
 - Gia toác cuûa vaät phuï thuoäc vaøo : löïc taùc duïng leân vaät vaø khoái löôïng cuûa vaät 
b. Ñònh luaät 
 Vectô gia toác cuûa moät vaät luoân cuøng höôùng vôùi löïc taùc duïng leân vaät . Ñoä lôùn cuûa vectô gia toác tæ leä thuaän vôùi ñoä lôùn cuûa vectô löïc taùc duïng leân vaät vaø tæ leä nghòch vôùi khoái löôïng cuûa vaät 
a 
F 
m 
HoÆc 
F 
ma 
Löu yù : Neáu vaät chòu taùc duïng ñoàng thôøi cuûa nhieàu löïc F 1 , F2 , F3 thì vec tô gia toác cuûa vaät ñöôïc xaùc ñònh nhö sau  
F 
F1 
F2 
F3 
Hay 
a 
F 
m 
Nhöõng yeáu toá cuûa veùc tô löïc 
1-Ñieåm ñaët : laø vò trí maø löïc ñaët leân vaät 
 - Phöông vaø chieàu : cuøng phöông vaø chieàu vôùi gia toác cuûa vaät 
 - Ñoä lôùn : F = m.a 
 + Ñôn vò : Neáu m = 1kg, a = 1m/s 2 thì F = 1kg.m/s 2 
 1kg.m/s 2 = 1Niutôn (N) 
 + Ñònh nghóa : 1N laø löïc truyeàn cho moät vaät coù khoái löôïng 1kg moät gia toác 1 m/s 2 
3. Khoái löôïng vaø quaùn tính 
 Khoái löôïng cuûa vaät laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho möùc quaùn tính cuûa vaät . Vaät coù khoái löôïng caøng lôùn thì möùc quaùn tính caøng lôùn 
**. Ñieàu kieän caân baèng cuûa moät chaát ñieåm 
Traïng thaùi caân baèng laø traïng thaùi vaät ñöùng yeân hoaëc chuyeån ñoäng thaúng ñeàu 
 - Ñieàu kieän caân baèng cuûa moät chaát ñieåm : hôïp cuûa taát caû caùc löïc taùc duïng leân noù baèng 0 
V. Củng cố : 
1 .Chọn phát biểu sai về quán tính : 
 a . Vật đang chuyển động mà tất cả các lực tác dụng vào vật bỗng ngừng tác dụng thì vật tiếp tục chuyển động thẳng đều . 
 b .Nếu không chịu tác dụng của lực nào thì một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên . 
 c .Vật chuyển động được là nhờ các lực tác dụng lên nó . 
 d .Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng chống lại sự thay đổi vận tốc . 
Đáp án : c 
2 . Hãy kể một số tai nạn trong giao thông có nguyên nhân vật lý là quán tính và nêu cách phòng tránh . 
Đáp : Vật nằm yên trên bàn với vận tốc bằng 0 vì hệ lực tác dụng lên vật là hệ lực cân bằng : Phản lực N của mặt bàn triệt tiêu tác dụng của trọng lực P. 
P 
N 
 3.Một vật đặt trên bàn nằm im chứng tỏ không có vật nào tác dụng lên nó nên vận tốc bằng không . Theo em đúng hay sai . Vì sao ? 
Caâu 1: Caâu naøo sau ñaây laø ñuùng 
 A. Khoâng coù löïc taùc duïng thì caùc vaät khoâng theå chuyeån ñoäng ñöôïc 
 B. Moät vaät baát kyø chòu taùc duïng cuûa moät löïc coù ñoä lôùn taêng daàn thì chuyeån ñoäng nhanh daàn 
 C. Moät vaät coù theå chòu taùc duïng ñoàng thôøi cuûa nhieàu löïc maø vaãn chuyeån ñoäng thaúng ñeàu 
 D. Khoâng vaät naøo coù theå chuyeån ñoäng ngöïôc chieàu vôùi löïc taùc duïng leân noù 
Caâu 2 : Moät hôïp löïc 0,1N taùc duïng vaøo moät vaät coù khoái löôïng 2kg trong khoaûng thôøi gian 2s theo phöông ngang . Bieát ban ñaàu vaät ñöùng yeân . Quaõng ñöôøng maø vaät ñi ñöôïc trong khoaûng thôøi gian 2s ñoù laø 
 A. 0,5m B. 2m C. 0,1m D. 4m 
Ñaùp aùn : 1C ; 2C