29. Lực hấp dẫn

I. Lực hấp dẫn

Mọi vật trên Trái Đất đều bị Trái Đất hút về phía tâm của nó. Không chỉ Trái Đất hút các vật, mọi vật có khối lượng lượng luôn hút nhau. Lực hút như thế gọi là lực hấp dẫn.

Lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng nhỏ rất yếu nên rất khó nhận ra. Tuy nhiên lực hấp dẫn của các vật có khối lượng lớn như Mặt Trời, Mặt Trăng hay Trái Đất lại lớn nên rất quan trọng.

II. Khối lượng và trọng lượng

1. Khối lượng

Mỗi vật đều có khối lượng. Khối lượng là số đo lượng chất của một vật.

Khối lượng được đo bằng cân.

❗ Khi quan sát trên bao bì sản phẩm ta hay thấy từ “khối lượng tịnh” trước một con số. Khi đó con số này cho biết khối lượng sản phẩm không kể bao bì.

2. Trọng lượng

Trọng lượng của vật là độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.

Đơn vị của trọng lượng là niutơn (N).

❗ Vùng không gian trong đó các vật chịu tác dụng của lực gọi là trường lực. Trường lực hấp dẫn (trường hấp dẫn) là trường lực bao quanh mỗi vật. Cường độ của trường lực hấp dẫn được tính bằng thương số giữa trọng lực và khối lượng của vật.

Trên bề mặt Trái Đất, vật có khối lượng 1 kg bị Trái Đất hút với lục là 10 N, do đó cường độ trường hấp dẫn ở bề mặt Trái Đất là 10 N/kg.

Cường độ trường hấp dẫn trên Mặt Trăng chỉ bằng 1/6 cường độ trường hấp dẫn ở bề mặt Trái Đất.

Khối lượng của vật là không đổi cho dù ở bất kì nơi nào trong vũ trụ, nhưng trọng lượng thì thay đổi theo lực hấp dẫn tác dụng vào nó.

Khi đi qua cầu, ta hay thấy một số biển báo hạn chế tải trọng như hình dưới đây. Nếu tổng khối lượng của xe vượt quá khối lượng trên biển báo (ví dụ 20 tấn) thì sẽ không an toàn cho người qua cầu và gây những tác hại xấu cho cầu.

III. Độ giãn của lò xo treo thẳng đứng

Rô-bớt Húc (Robert Hooke) là người đã nghiên cứu và làm các thí nghiệm tìm hiểu mối quan hệ giữa độ giãn của lò xo và khối lượng của vật được treo vào nó.

Ông đưa ra kết luận: độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng của vật được treo vào nó.

❗ Sau mỗi lần tháo vật khỏi lò xo, chiều dài của lò xo lại trở về giá trị ban đầu. Tuy nhiên, một lần ông treo vật có khối lượng lớn làm lò xo bị giãn đến mức khi bỏ vật ra, chiều dài của lò xo lớn hơn chiều dài ban đầu. Khi đó, lò xo đã vượt quá giới hạn đàn hồi và bị biến dạng vĩnh viễn.

Lực kế lò xo là một ứng dụng dựa trên khám phá của Rô-bớt Húc. Độ giãn của lò xo lực kế tỉ lệ thuận với lực mà lò xo bị kéo.

Dây leo thực vật với phần thân và phần nhánh tua cuốn có dạng lò xo để leo bám hi sinh trưởng. Các tua cuốn có thể co giãn như lò xo nên có thể chịu được sức kéo của gió mạnh.

1. Khối lượng là số đo lượng chất của một vật.

2. Lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật có khối lượng.

3. Trọng lượng của vật là độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.

4. Độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tăng tỉ lệ với khối lượng của vật được treo vào lò xo.