Định luật 1 Newton là một trong 3 định luật Newton. Đây là những định luật có vai trò quan trọng trong vật lý mà chúng ta không thể bỏ qua. Vậy định luật 1 Newton có nội dung, công thức thế nào? Ý nghĩa và ứng dụng của nó là gì? Tất cả những thắc mắc đó sẽ được DINHNGHIA.COM.VN giải đáp trong bài viết về định luật Newton dưới đây.
Nội dung chính bài viết
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?
Nội dung của định luật 1 Newton
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.
Công thức của định luật 1 Newton
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)
(overrightarrow{v} = overrightarrow{C})
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
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})
Trong đó:
- 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.
Bài tập ví dụ về định luật 2 Newton
Để hiểu hơn về phần kiến thức này, chúng ta sẽ cùng làm một bài tập định luật 2 Newton nhé.
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}).
Giải:
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)
Suy ra: (T= frac{v_{o}}{a}=frac{v_{o}}{mu g})
Thay số, ta có thể dễ dàng tính được giá trị T.
Ý nghĩa định luật 1 và 2 Newton
Ý nghĩa định luật 1 niu tơn
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.
Ý nghĩa định luật 2 niu tơn
Định luật niu tơn lớp 10 đã được học. Vậy nó có ý nghĩa gì? Định luật 2 của Newton đã cho chúng ta biết về khái niệm lực, cũng như mối quan hệ giữa hợp lực, gia tốc và khối lượng của vật. Từ những mối quan hệ này, người ta có thể áp dụng vào cuộc sống để sản xuất các máy móc, dụng cụ có khối lượng hợp lý.
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.
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về định luật 1 và 2 Newton. Hy vọng qua bài viết này, các em đã có thể tự trả lời câu hỏi: định luật 2 niu tơn của ai? Nội dung và công thức của định luật 1 Newton là gì, cũng như ý nghĩa của chúng ra sao? Nếu có bất cứ thắc mắc nào về các định luật của Newton nói chung hay định luật 1 newton nói riêng, hãy để lại nhận xét dưới đây nhé.
Xem thêm >>> Định luật Jun-len-xơ là gì? Hệ thức và Ứng dụng định luật Jun-len-xơ
