【#1】Định Luật 1 Newton: Nội Dung, Công Thức Và Ý Nghĩa

Số lượt đọc bài viết: 8.061

  • 1 Nội dung và công thức định luật 1 Newton
    • 1.1 Nội dung của định luật 1 Newton
    • 1.2 Công thức của định luật 1 Newton
  • 2 Nội dung và công thức định luật 2 Newton
    • 2.1 Nội dung và công thức định luật 2 Newton
    • 2.2 Bài tập ví dụ về định luật 2 Newton
  • 3 Ý nghĩa định luật 1 và 2 Newton
    • 3.1 Ý nghĩa định luật 1 niu tơn
    • 3.2 Ý nghĩa định luật 2 niu tơn

Nội dung và công thức định luật 1 Newton

Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đã quá quen thuộc và có ý nghĩa to lớn trong cuộc sống. Tuy nhiên, bên cạnh đó chúng ta cũng không thể bỏ qua định luật 1 và 2 Newton. Vậy định luật 1 có nội dung và công thức thế nào?

Định luật 1 Newton nói về sự chuyển động của vật hay còn được gọi là định luật quán tính. Nội dung của định luật được phát biểu như sau: Nếu một vật không chịu tác dụng của bất cứ lực nào hoặc chịu tác dụng của nhiều lực nhưng hợp lực của các lực này bằng không thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.

Có thể hiểu, nếu một vật không chịu tác dụng bởi lực nào hoặc chịu lực tác dụng có hợp lực bằng 0 thì nếu vật đó đang đứng yên sẽ đứng yên mãi mãi, còn nếu vật đó đang chuyển động thì sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi. Trạng thái ở trong trường hợp này được đặc trưng bởi vận tốc của chuyển động.

Định luật 1 của Newton hay còn được biết đến với tên gọi khác là định luật quán tính. Từ nội dung của định luật, ta có thể suy ra công thức của nó.

Vectơ vận tốc của một vật tự do là: (overrightarrow{v} = 0) (không đổi)

Do đó, vectơ gia tốc của một vật chuyển động tự do là: (overrightarrow{a} = frac{doverrightarrow{v}}{doverrightarrow{t}}=overrightarrow{0})

Nội dung và công thức định luật 2 Newton

Bên cạnh định luật 1, chúng ta cũng không thể bỏ qua định luật 2 Newton. Nhiều người thường thắc mắc, định luật 2 Newton của ai? Định luật 2 do Newton phát hiện ra và được chia thành định luật 2 trong thuyết cơ học cổ điển và định luật 2 trong vật lý thông thường.

Định luật 2 Newton được phát biểu như sau Gia tốc của một vật sẽ cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc luôn tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật đó

Từ phát biểu này, ta có công thức : (overrightarrow{a} = frac{overrightarrow{Fhl}}{m})

  • m là khối lượng của vật
  • (overrightarrow{a}) là gia tốc của vật và đo bằng đơn vị (m/s^{2})

Đây là công thức định luật 2 niu tơn lớp 10 đã được học. Tuy nhiên, với định luật này, ta còn có thể hiểu như sau:

(overrightarrow{F} = frac{doverrightarrow{p}}{dt}) với F là tổng ngoại lực tác dụng lên vật, (overrightarrow{p}) là động lượng của vật, đơn vị đo là kgm/s và t là thời gian, được đo bằng s.

Cách hiểu này đã đưa ra định nghĩa cho lực. Có thể hiểu, lực là sự thay đổi của động lực theo thời gian. Và lực của vật sẽ tỉ lệ thuận với động lực. Nếu động lực của vật biến đổi càng nhanh thì ngoại lực tác dụng lên vật sẽ càng lớn và ngược lại.

Ví dụ: một chiếc xe có khối lượng là m. Chiếc xe này đang chuyển động trên con người nằm ngang với vận tốc là v = 30km/h. Đang chuyển động thì chiếc xe bị tắt máy đột ngột. Tính thời gian chiếc xe bị dừng lại dưới tác dụng của lực ma sát giữa xe và mặt đường. Biết hệ số ma sát của xe với mặt đường là (mu =0,13) và gia tốc (g=9,81m/s^{2}).

Trước tiên ta cần đổi 30km/h = 8,33m/s.

Khi xe bị tắt máy đột ngột, lực tác dụng lên xe là lực ma sát. Áp dụng định luật 2 Newton ta có: (F_{ms}= m.a = mu P)

Vậy (a = frac{mu P}{g}= frac{mgmu}{m} = mu .g)

Có phương trình vận tốc: (v = v_{o}-at)

Chiếc xe bị dừng lại đột ngột, suy ra lực ma sát tác dụng lên chiếc xe sẽ có giá trị âm, vecto F ngược chiều chuyển động. Khi chiếc xe dừng lại, ta có v = 0, lúc đó t = T.

Suy ra: (0 = v_{o}-aT) nên: (v_{o}=aT)

Thay số, ta có thể dễ dàng tính được giá trị T.

Ý nghĩa định luật 1 và 2 Newton

Định luật 1 Newton nói lên tính chất quán tính của một vật. Đó là tính chất bảo toàn trạng thái khi chuyển động. Định luật này được áp dụng khá nhiều trong thực tế. Chẳng hạn như khi bạn đang ngồi trên một xe ôtô. Khi chiếc xe bắt đầu chạy, bạn và những hành khách theo quán tính sẽ bị ngã về phía sau. Ngược lại, khi xe đột ngột dừng lại thì mọi người lại bị chúi về phía trước. Tương tự như khi xe quành sang phải hay sang trái.

Giải thích hiện tượng này, định luật 1 Newton chỉ ra đó là do bạn và những người khác đều có quán tính do đó mọi người vẫn sẽ giữ nguyên trạng thái chuyển động cũ.

Chẳng hạn như đối với xe đua, các nhà sản xuất sẽ tính toán cách làm giảm khối lượng để xe có thể tăng tốc nhanh hơn.

Please follow and like us:

【#2】Ý Nghĩa Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng

ý Nghĩa Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Hóa 8 Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Bài 5 Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Hóa 8 Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng Bài Tập, Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Định Nghĩa Khối Lượng Riêng, Định Nghĩa Nào Về Đơn Vị Khối Lượng Nguyên Tử U Là Đúng, Định Nghĩa Nào Sau Đây Về Đơn Vị Khối Lượng Nguyên Tử Là Đúng, Định Luật Tác Dụng Khối Lượng, Bảng Xác Định Giá Trị Khối Lượng Công Việc Phát Sinh Ngoài Hợp Đồng Đề Nghị Thanh Toán., Định Luật Bảo Toàn Năng Lượng, Mẫu Bảng Xác Định Giá Trị Khối Lượng Công Việc Hoàn Thành Theo Hợp Đồng Đề Nghị Thanh Toán, Toán 5 ôn Tập Bảng Đơn Vị Đo Khối Lượng, Biên Bản Quyết Toán Khối Lượng, Mẫu Bảng Quyết Toán Khối Lượng A B, Mẫu Biên Bản Quyết Toán Khối Lượng, Bang Tinh Gia Tri Khoi Luong Quyet Toan A-b, Quyết Toán Khối Lượng Hoàn Thành, Chất Lượng Đội Ngũ Kế Toán Khối Hành Chính Sự Nghiệp, Mẫu Biên Bản Quyết Toán Khối Lượng Công Trình, Mẫu Bảng Quyết Toán Khối Lượng Công Trình, Quy Định Về Thời Hạn, Hạng Mục, Khối Lượng Thí Nghiệm Định Kỳ Các Thiết Bị Nhất Thứ Của Evn, Định Nghĩa Khối Đa Diện, Định Nghĩa Khởi Nghiệp, Biên Bản Xác Định Khối Lượng Phát Sinh, Biên Bản Xác Định Khối Lượng Hoàn Thành, Quy Định Kỹ Thuật Về Thăm Dò, Đánh Giá Trữ Lượng Đá Khối Sử Dụng Làm ốp Lát Và Mỹ Nghệ, Mẫu Bảng Xác Định Giá Trị Khối Lượng Công Việc Hoàn Thành, Mẫu Bảng Xác Định Khối Lượng Công Việc Hoàn Thành, Định Nghĩa ước Lượng, Định Nghĩa Xung Lượng, Định Nghĩa Xung Lượng Của Lực, Định Nghĩa Nhiệt Lượng, ý Nghĩa Định Lượng Hbsag, ý Nghĩa Định Lượng Hemoglobin, Nhận Định Nào Sau Đây Về Thời Cơ Tổng Khởi Nghĩa Tháng Tám Không Đúng, Định Luật Gay-luy-xắc Với Một Khối Khí Lí Tưởng Nhất Định Trong Quá Trình Đẳng áp Thì, Định Nghĩa 7 Công Cụ Quản Lý Chất Lượng, Định Luật Len-xơ Về Chiều Của Dòng Điện Cảm ứng Là Hệ Quả Của Định Luật Bảo Toàn Nào, Khởi Kiện Quyết Định Kỷ Luật Buộc Thôi Việc, Quyết Định Kỷ Luật Hạ Bậc Lương, Mẫu Quyết Định Kỷ Luật Hạ Bậc Lương, Định Luật Đương Lượng, ý Nghĩa Định Luật 2 Niu Tơn, ý Nghĩa Định Luật ôm, Định Nghĩa Quy Luật, ý Nghĩa Định Luật 3 Niu Tơn, ý Nghĩa Định Luật 1 Niu Tơn, Định Nghĩa Kế Toán, Bài 1 Các Định Nghĩa Toán 10, Định Lượng Cholesterol Toàn Phần, Định Lượng Cholesterol Toàn Phần(máu), Công Thức Chuyển Đổi Giữa Lượng Chất Và Khối Lượng Chất Là, Phân Tích Các Trường Hợp Toà án Trả Lại Đơn Khởi Kiện Vụ án Hành Chính Theo Quy Định Của Luật Tố Tụn, Quy Định Hệ Thống Thang Lương Bảng Lương Và Chế Độ Phụ Cấp Lương Trong Các Công Ty Nhà Nước, ý Nghĩa Định Luật 1 Newton, ý Nghĩa Định Luật Starling Của Tim, Quy Định Luật Nghĩa Vụ Quân Sự, ý Nghĩa Định Luật Ii Niuton, Định Nghĩa Pháp Luật, ý Nghĩa Định Luật Malus, ý Nghĩa Định Luật 2 Newton, ý Nghĩa Quy Định Pháp Luật, ý Nghĩa Định Luật Menden, Định Nghĩa Dự Toán Gói Thầu, Quyết Định Kỷ Luật Kéo Dài Thời Hạn Nâng Lương, Quy Định Luật Nghĩa Vụ Quân Sự 2021, ý Nghĩa Định Luật HacĐi Vanbec, Dự Toán Kiểm Định Chất Lượng Công Trình, Mẫu Phụ Lục Khối Lượng, 7 Đơn Vị Đo Khối Lượng, Đơn Vị Đo Khối Lượng, Xe ô Tô Tham Gia Giao Thông Đường Bộ Phải Đảm Bảo Các Quy Định Về Chất Lượng, An Toàn Kĩ Thuật, Bài 22 ôn Tập Bảng Đơn Vị Đo Khối Lượng, Khối Lượng Riêng Của Lúa, Văn Bản Hướng Dẫn Đo Bóc Khối Lượng, Van Ban Xac Nhan Khoi Luong, Don Xin Ra Khoi Luc Luong Dan Quan, Mẫu Đơn Xin Ra Khỏi Lực Lượng Dân Quân, Mẫu Xác Nhận Khối Lượng, Khóa Luận Kế Toán Tiền Lương Và Các Khoản Trích Theo Lương, Nâng Cao Chất Lương Thanh Toán Tiền Lương Tại Đơn Vị Sự Nghiệp, Chuyên Đề Kế Toán Tiền Lương Và Các Khoản Trích Theo Lương, Mẫu Báo Cáo Thực Tập Kế Toán Tiền Lương Và Các Khoản Trích Theo Lương, Luận Văn Kế Toán Tiền Lương Và Các Khoản Trích Theo Lương, Tóm Tắt Khởi Nghĩa Yên Thế, Tóm Tắt Khởi Nghĩa Lam Sơn, Tóm Tắt Khởi Nghĩa Bãi Sậy, Báo Cáo Thực Tập Kế Toán Tiền Lương Và Các Khoản Trích Theo Lương Bệnh Viện, Hãy Kể Tên Hai Dụng Cụ Cần Khối Lượng Mà Em Biết, Hãy Kể Tên Đơn Vị Đo Độ Dài Đo Thể Tích Đo Khối Lượng Đo Lực Thường Dù, Biên Bản Xác Nhận Khối Lượng, Biên Bản Bàn Giao Khối Lượng, Biên Bản Xác Nhận Khối Lượng Vật Tư, Mẫu Đơn Khởi Kiện Đòi Tiền Lương, Biên Bản Nghiệm Thu Khối Lượng, Mẫu Biên Bản Xác Nhận Khối Lượng, Thông Tư Hướng Dẫn Đo Bóc Khối Lượng, Văn Barnphats Sinh Khối Lượng, Mẫu Biên Bản Nghiệm Thu Khối Lượng,

ý Nghĩa Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Hóa 8 Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Bài 5 Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Hóa 8 Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng Bài Tập, Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng, Định Nghĩa Khối Lượng Riêng, Định Nghĩa Nào Về Đơn Vị Khối Lượng Nguyên Tử U Là Đúng, Định Nghĩa Nào Sau Đây Về Đơn Vị Khối Lượng Nguyên Tử Là Đúng, Định Luật Tác Dụng Khối Lượng, Bảng Xác Định Giá Trị Khối Lượng Công Việc Phát Sinh Ngoài Hợp Đồng Đề Nghị Thanh Toán., Định Luật Bảo Toàn Năng Lượng, Mẫu Bảng Xác Định Giá Trị Khối Lượng Công Việc Hoàn Thành Theo Hợp Đồng Đề Nghị Thanh Toán, Toán 5 ôn Tập Bảng Đơn Vị Đo Khối Lượng, Biên Bản Quyết Toán Khối Lượng, Mẫu Bảng Quyết Toán Khối Lượng A B, Mẫu Biên Bản Quyết Toán Khối Lượng, Bang Tinh Gia Tri Khoi Luong Quyet Toan A-b, Quyết Toán Khối Lượng Hoàn Thành, Chất Lượng Đội Ngũ Kế Toán Khối Hành Chính Sự Nghiệp, Mẫu Biên Bản Quyết Toán Khối Lượng Công Trình, Mẫu Bảng Quyết Toán Khối Lượng Công Trình, Quy Định Về Thời Hạn, Hạng Mục, Khối Lượng Thí Nghiệm Định Kỳ Các Thiết Bị Nhất Thứ Của Evn, Định Nghĩa Khối Đa Diện, Định Nghĩa Khởi Nghiệp, Biên Bản Xác Định Khối Lượng Phát Sinh, Biên Bản Xác Định Khối Lượng Hoàn Thành, Quy Định Kỹ Thuật Về Thăm Dò, Đánh Giá Trữ Lượng Đá Khối Sử Dụng Làm ốp Lát Và Mỹ Nghệ, Mẫu Bảng Xác Định Giá Trị Khối Lượng Công Việc Hoàn Thành, Mẫu Bảng Xác Định Khối Lượng Công Việc Hoàn Thành, Định Nghĩa ước Lượng, Định Nghĩa Xung Lượng, Định Nghĩa Xung Lượng Của Lực, Định Nghĩa Nhiệt Lượng, ý Nghĩa Định Lượng Hbsag, ý Nghĩa Định Lượng Hemoglobin, Nhận Định Nào Sau Đây Về Thời Cơ Tổng Khởi Nghĩa Tháng Tám Không Đúng, Định Luật Gay-luy-xắc Với Một Khối Khí Lí Tưởng Nhất Định Trong Quá Trình Đẳng áp Thì, Định Nghĩa 7 Công Cụ Quản Lý Chất Lượng, Định Luật Len-xơ Về Chiều Của Dòng Điện Cảm ứng Là Hệ Quả Của Định Luật Bảo Toàn Nào, Khởi Kiện Quyết Định Kỷ Luật Buộc Thôi Việc, Quyết Định Kỷ Luật Hạ Bậc Lương, Mẫu Quyết Định Kỷ Luật Hạ Bậc Lương, Định Luật Đương Lượng, ý Nghĩa Định Luật 2 Niu Tơn, ý Nghĩa Định Luật ôm, Định Nghĩa Quy Luật, ý Nghĩa Định Luật 3 Niu Tơn, ý Nghĩa Định Luật 1 Niu Tơn, Định Nghĩa Kế Toán, Bài 1 Các Định Nghĩa Toán 10,

【#3】Định Nghĩa, Tiên Đề, Định Luật Và Định Lý

Đến sinh viên đại học cũng rất có thể không phân biệt thế nào là định nghĩa, định luật, định lý, tiên đề. Tôi cũng để ý thấy rằng dường như trong các chương trình, từ phổ thông đến đại học, ít sách nào đề cập đến mấy khái niệm căn bản đó. Giáo viên dường như cũng quên đi việc đưa ra các khái niệm trên, còn người học được chép từ định nghĩa này đến định luật nọ, từ tiên đề này cho đến việc chứng minh định lý kia. Để rồi khi gặp những vấn đề cần động não, một bài tập nhỏ chẳng hạn, cũng chưa biết phải bắt đầu từ đâu.

Định nghĩa quan trọng hơn cả còn bởi vì các định luật định lý đều đề cập đến những đối tượng được định nghĩa trước. Tôi lấy ví dụ: định luật bảo toàn moment động lượng. Nhưng để sử dụng được định luật này cần trải qua một số “thủ tục”:

– Thế moment động lượng là gì?

– Là moment của động lượng!

– Thế moment là gì, động lượng là gì?

– Moment của một vector là tích có hướng của vector cánh tay đòn với vector đó, động lượng là một đại lượng đặc trưng cho khả năng tương tác của vật, có giá trị bằng khối lượng nhân cho vector vận tốc.

– Vậy vector là cái gì?

Câu chuyện trên nhằm minh họa cho vai trò của định nghĩa. Không có định nghĩa không làm gì được. Muốn nói gì đầu tiên cần định nghĩa. Tuy nhiên phải cẩn thận vì đôi khi những người viết sách, những người thầy của chúng ta, cũng mâu thuẫn với nhau. Tôi đã có những lần khi đối mặt với các thầy đã phải nói những câu như: “Thưa thầy theo sách Sivukhin thì nó được định nghĩa như thế này…, còn sách của Irodov lại viết khác…”

Giờ tôi nói tiếp đến và định lý. Sở dĩ tôi bàn một lúc cả hai cái để tiện so sánh. Còn vì sao tôi so sánh, vì chữ và chữ làm cho hai từ bắt đầu bằng chữ này trở nên dễ nhầm lẫn. Điều đó thường xuyên xảy ra vì chúng ta thường chỉ biết lấy và sử dụng chúng thôi. Về mặt này, cả định luật lẫn định lý có giá trị gần như nhau. Cấu trúc và cách phát biểu của chúng cũng rất giống nhau. Chuyện nhầm là dễ hiểu.

Điểm khác biệt rõ ràng nhất giữa hai khái niệm này chính là nguồn gốc của nó. Định luật vốn xuất phát từ thực nghiệm. Nó xác định quy luật của tự nhiên. Ví dụ: dựa theo kết quả quan sát thiên văn, Kepler phát hiện ra rằng các hành tinh chuyển động theo đường elip, người ta gọi đó là định luật Keple thứ nhất. Không một chứng minh duy ý chí nào ở đây cả, cứ theo khách quan mà nói, sự thật thế nào ta rút ra thế ấy, đó chính là định luật. Nói nghe có vẻ dễ dàng, nhưng để đúc kết các sự kiện trở thành định luật cũng không đơn giản. Còn định lý là phát biểu được chứng minh dựa trên những thứ có sẵn. Ví dụ như một khi đã có định nghĩa về động năng, công, lực và một số thứ khác, ta có thể kết luận một cách đàng hoàng rằng: độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực. Đó là một định lý, vì ta chỉ việc làm một vài phép toán biến đổi để đi đến kết luận đó mà không cần đến thực nghiệm. Định lý chính là hệ quả tất yếu nảy sinh. Theo ý nghĩa này thì các khái niệm như “hệ quả” hay “bổ đề” cũng mang nét tượng tự định lý.

Vì xuất phát từ thực nghiệm nên chỉ có khoa học tự nhiên mới có định luật, còn toán học thì không. Trong hai thứ này, ở toán học chỉ có định lý. Không hề tồn tại một định luật toán học nào cả. Ngược lại, trong bộ môn cơ học lý thuyết, chúng ta không thể tìm thấy một định luật vật lý nào. Đây là một phát hiện thú vị, các bạn cứ thử kiểm tra xem. Sở dĩ có chuyện đó bởi do đây là thứ cơ học chỉ dựa trên một vài tiên đề rồi suy ra toàn bộ phần còn lại, không lấy dẫn chứng từ bất kì thực nghiệm nào. Bởi thế người ta mới gọi là cơ học lý thuyết.

Việc nắm rõ nguồn gốc giúp ta phân định rõ ràng đâu là định lý, đâu là định luật. Sự phân định như thế lại giúp ta tư duy đúng đắn về vật lý. Có một số nhầm lẫn khá phổ biến, như định luật bảo toàn cơ năng chẳng hạn. Tôi xin nhấn mạnh rằng không có định luật nào về bảo toàn cơ năng cả. Bảo toàn cơ năng là hệ quả tất yếu sau phép định nghĩa về lực bảo toàn, hay lực thế. Nói cho đúng thì nó là một định lý. Trên thực tế chỉ có định luật bảo toàn năng lượng mà thôi.

Sau cùng tôi đề cập đến tiên đề, có lẽ không cần phải nói nhiều. Tiên đề là thứ mặc nhiên thừa nhận, dù nó có đơn giản đến mức nào đi nữa, nếu người ta muốn chọn nó làm điểm khởi đầu cho một lý thuyết. Tiên đề cũng giống như định luật hay định lý vậy, chỉ khác ở chỗ, định luật do thực nghiệm, định lý do suy diễn, còn tiên đề do chúng ta đặt lấy, thường là sự khái quát hoá một kinh nghiệm của con người.

Ta biết rằng, các định luật của Kepler về quy luật chuyển động của các hành tinh được phát minh ra trước định luật vạn vật hấp dẫn của Newton. Tuy nhiên, sau khi Newton viết ra công thức tính lực hấp dẫn thì tự nhiên sẽ suy ra được các phương trình chuyển động của các hành tinh, đúng như Kepler đã nói. Nói cách khác, từ lúc bấy giờ trở đi nếu ta coi định luật vạn vật hấp dẫn là quan trọng nhất thì theo đó các định luật Keple tự nhiên biến thành hệ quả hay định lý. Mặc dù vậy, có lẽ vì tôn trọng lịch sử, người ta vẫn coi các kết luận của Keple là định luật.

Một lý thuyết vật lý bao giờ cũng có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa định nghĩa, định luật, định lý và tiên đề. Nhưng đôi khi cũng có sự thiếu rõ ràng giữa chúng. Định luật thứ hai của Newton hiện nay được dùng không khác gì một định nghĩa về lực, và cũng không khác gì một tiên đề. Tôi sẽ quay lại vấn đề cụ thể này ở bài viết sau. Ngay chính định luật bảo toàn năng lượng theo tôi không phải là một định luật, mà là một tiên đề không hơn không kém. Tôi cũng xin để dành vấn đề này cho một bài viết khác.

Vật lý cũng như các môn khoa học khác, rất lâu nữa mới tạm gọi là hoàn chỉnh. Nhưng con đường đi đến chân lý bao giờ cũng vậy, bao giờ cũng cần đến tiên đề, định nghĩa, định luật và định lý. Đối với người học, nắm chắc và phân định rạch ròi là cần thiết.