Vật lí - Các khái niệm và quan hệ (Phần 8)

1.11 Định luật I Newton: định luật quán tính Định luật I Newton là một trong những định luật quan trọng nhất và bị hiểu sai nhiều nhất trong vật lí học. Định luật I Newton phát biểu như sau: Một vật sẽ vẫn đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều, trừ khi bị tác dụng bởi một ngoại lực không cân bằng. Nói cách khác, những vật đang đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều không cần bất kì lực nào để duy trì trạng thái hiện tại của chúng. Một vật đứng yên bị tác dụng bởi hai...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật lí - Các khái niệm và quan hệ (Phần 8) Vật lí - Các khái niệm và quan hệ (Phần 8)1.11 Định luật I Newton: định luật quán tínhĐịnh luật I Newton là một trong những định luật quan trọng nhấtvà bị hiểu sai nhiều nhất trong vật lí học. Định luật I Newtonphát biểu như sau:Một vật sẽ vẫn đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều, trừ khi bịtác dụng bởi một ngoại lực không cân bằng.Nói cách khác, những vật đang đứng yên hoặc chuyển độngthẳng đều không cần bất kì lực nào để duy trì trạng thái hiện tạicủa chúng. Một vật đứng yên bị tác dụng bởi hai lực cân bằngvẫn đứng yên và không cần lực nào khác để giữ sự đứng yên đó.Ta sẽ không mong quyển sách trong Hình 1.32a đột ngột bắt đầubay vòng quanh phòng trừ khi có một lực khác nữa tác dụng lênnó. Đối với những vật đang chuyển động thẳng đều, hãy tưởngtượng ta mang một quả bóng chày ra ngoài không gian vũ trụ vàném nó đi. Một khi quả bóng đã rời khỏi tay chúng ta và khôngcòn chịu tác dụng của lực nào nữa, nó sẽ tiếp tục chuyển động ởtốc độ không đổi theo đường thẳng ra xa chúng ta mãi mãi!Không cần thêm lực nào để duy trì chuyển động của nó.Ví dụ 16. Tìm hiểu định luật I NewtonMột cô giáo dạy vật lí đang lái chiếc Porsche 911 mới mua trênđường cao tốc với vận tốc không đổi 90 km/h. Tại sao cô khôngtắt máy xe và chuyển động ở tốc độ không đổi theo đường thẳngmãi mãi (giả sử con đường hoàn toàn thẳng tắp và không có giaolộ nào hết)?Bài giải và liên hệ lí thuyếtHình 1.35 thể hiện các lực đang tác dụng lên xe. Chúng ta có thểgiả sử rằng lực hướng lên do mặt đường tác dụng lên xe và trọnglực tác dụng lên xe hướng xuống là cân bằng nhau, nên hợp lựctheo phương thẳng đứng là bằng không. Hai lực nằm ngang, tứclực của động cơ tác dụng lên xe và lực ma sát từ phía mặt đườngvà sức cản không khí, là cân bằng nếu chiếc xe đang chạy ở mộtvận tốc không đổi. Hai lực nằm ngang không còn cân bằng nếuđộng cơ của xe tắt máy. Với động cơ ngừng hoạt động, lực masát cuối cùng sẽ làm chiếc xe dừng lại.Hệ quy chiếu quán tính và hệ quy chiếu phi quán tínhĐiểm nhìn từ đó ta quan sát chuyển động được gọi là hệ quychiếu. Đó là “chỗ đứng” cố định từ đó ta đánh giá hoặc đo mọichuyển động khác. Những tình huống trong đó định luật INewton áp dụng được gọi là hệ quy chiếu quán tính. Trong mộthệ quy chiếu quán tính, nhà quan sát hoặc đứng yên hoặcchuyển động ở một vận tốc không đổi so với hệ quy chiếu màngười đó đang quan sát. Một hệ quy chiếu phi quán tính thì cógia tốc, và định luật I Newton không áp dụng được