Công thức tính lực hấp dẫn (hay, chi tiết)

Công thức tính lực hấp dẫn đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí lớp 10 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 10.

Bài viết Công thức tính lực hấp dẫn đầy đủ, chi tiết nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Ví dụ minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính lực hấp dẫn đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí 10.

1. Khái niệm

- Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.

- Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

2. Công thức

Trong đó:

+ m₁, m₂ là khối lượng 2 chất điểm (kg).

+ r là khoảng cách giữa chúng (m).

+ hằng số hấp dẫn G = 6,67.10^-11Nm²/kg².

- Hệ thức (1) áp dụng được cho các vật thông thường trong hai trường hợp:

+ Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúng;

+ Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối hai tâm và đặt vào hai tâm đó.

                                  

3. Kiến thức mở rộng

- Theo Niu – tơn thì trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó. Độ lớn của trọng lực (tức trọng lượng) bằng:

Trong đó:

+ m là khối lượng của vật (kg)

+ M và R là khối lượng và bán kính của Trái Đất

+ h là độ cao của vật so với mặt đất (m)

Từ (1), ta tính được:

+ Gia tốc trọng trường độ cao h:  

+ Gia tốc trọng trường ở gần mặt đất: (h << R):

 

- Khối lượng Trái Đất thường lấy M = 6.10²⁴ kg

- Bán kính Trái Đất thường lấy R = 64.10⁵ m

4. Ví dụ minh họa

Câu 1: Hai tàu thủy mỗi chiếc có khối lượng 50000 tấn ở cách nhau 1km. So sánh lực hấp dẫn giữa chúng với trọng lượng của 1 quả cân có khối lượng 20g? Lấy g = 10m/s².

Lời giải:

 

Câu 2: Biết khối lượng của sao hỏa bằng 0,11 khối lượng trái đất, còn bán kính của sao hỏa bằng 0,53 bán kính trái đất. Xác định gia tốc rơi tự do trên sao hỏa biết trái đất là 9,8m/s². Nếu một người trên trái đất có trọng lượng là 600N thì trên sao hỏa có trọng lượng bao nhiêu?

Lời giải:

Ta có  

Khi ở trên Trái Đất  

Khi ở trên Sao Hỏa  

Từ (1) và (2) ta có:  

Ta có  

                           

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

• Công thức định luật vạn vật hấp dẫn

• Công thức tính trọng lượng

• Công thức tính trọng lực

• Công thức tính độ biến dạng của lò xo

• Công thức tính độ cứng của lò xo

---