Lực và chuyển động

Lực lượng

Chúng ta có thể nói rằng lực là một lực đẩy hoặc lực kéo tác động lên một vật thể hoặc năng lượng như một thuộc tính của hành động hoặc chuyển động vật lý. Điều này xảy ra khi hai thực thể tiếp xúc với nhau. Theo định luật vạn vật hấp dẫn , mọi vật thể trong vũ trụ này đều tác động một lực lên vật thể khác. Lực tác dụng lên vật được cho bởi tham số sau:

• Đơn vị SI của lực: newton (N) hoặc kg.m / s ²
• Biểu tượng của Lực lượng: F
• Loại số lượng: Số lượng vectơ
• Công thức thứ nguyên: M ¹ L ¹ T ^-2
• Các đơn vị khác: dyne, pound-force, kilopond, poundal, kip

Ví dụ, nếu có hai vật có khối lượng M và m, và chúng được giữ sao cho vật có khối lượng m nằm đè lên vật có khối lượng M. Trong vật lý, chúng ta nói rằng hai vật này sẽ tác dụng lực lên mỗi vật. khác. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng bất cứ khi nào có sự tương tác của hai hoặc nhiều vật thể, lực là một phần của sự tương tác.

Cử động

Nói một cách dễ hiểu, bất cứ khi nào một cơ thể chuyển động, chúng ta nói rằng nó đang chuyển động. Ví dụ, nếu một cậu bé đang đi bộ trên đường từ trường học về nhà của mình, chúng ta sẽ nói rằng cậu bé đang chuyển động. Nhưng hãy tưởng tượng nếu cậu bé dừng lại trong 5 phút và ngồi xuống. Nếu ai đó hỏi tại thời điểm đó liệu cậu bé có chuyển động hay không, câu trả lời sẽ là ‘Không’. Từ đó, chúng ta có thể suy ra rằng chuyển động của một cơ thể phụ thuộc vào thời gian. Trong vật lý, chúng ta nói rằng chuyển động là sự thay đổi vị trí của một vật theo thời gian.

Mối quan hệ lực và chuyển động

Lực và chuyển động có quan hệ sâu sắc với nhau về bản chất. Có thể nói rằng lực là nguyên nhân của chuyển động. Giả sử một cái gì đó đang chuyển động, chúng ta có thể nói rằng một lực nào đó phải tác động lên nó hoặc một lực nào đó phải tác động lên nó tạo ra chuyển động này. Nếu một người đang đi và do đó đang chuyển động, phải có một lực nào đó tác động lên người đó khiến người đó di chuyển. Lực này là gì? Lực này là lực cơ của cơ thể anh ta.

Trước khi đi sâu vào mối quan hệ giữa lực và chuyển động, trước tiên chúng ta hãy tìm hiểu sơ qua về lực nghĩa là gì. Nói một cách đơn giản, lực là một lực đẩy hoặc một lực kéo. Lực được định nghĩa là “bất kỳ tương tác nào, khi không được tác động, sẽ thay đổi chuyển động của một vật thể”. Theo định nghĩa tự nó, rõ ràng là lực ảnh hưởng đến trạng thái chuyển động của một vật thể.

Nhưng chính xác thì trạng thái chuyển động có nghĩa là gì? Trong vật lý, chuyển động được định nghĩa là sự thay đổi vị trí theo thời gian . Nói một cách đơn giản hơn, chuyển động là chuyển động của một cơ thể. Thông thường, chuyển động có thể được mô tả là

• Thay đổi tốc độ, hoặc
• Thay đổi hướng.

Ngài Isaac Newton là người đầu tiên khám phá ra mối quan hệ giữa chuyển động và lực . Từ những nghiên cứu của ông về lực và quy luật chuyển động, chúng ta có thể đi đến ba kết luận sau:

• Lực có thể tăng tốc cơ thể
• Lực giảm tốc cơ thể
• Lực có thể thay đổi hướng của cơ thể chuyển động

Lực có thể khiến cơ thể tăng tốc

Khi lực tác dụng lên một cơ thể ở trạng thái nghỉ, nó bắt đầu chuyển động, với điều kiện là không có lực nào lớn hơn chống lại nó. Khi bạn ném bóng về phía người đánh bóng trong khi chơi cricket, quả bóng bắt đầu di chuyển về phía trước từ vị trí nghỉ ban đầu trên tay bạn.

Khi một cái gì đó bắt đầu chuyển từ trạng thái nghỉ, nó sẽ tăng tốc. Gia tốc có thể được mô tả là sự thay đổi tích cực của vận tốc trong một khoảng thời gian.

Tương tự, nếu lực tác dụng cùng chiều chuyển động của một vật chuyển động thì vật đó sẽ tăng tốc. Ví dụ, nếu bạn xoay bàn đạp của xe đạp, nó sẽ đi nhanh hơn.

Lực có thể khiến cơ thể giảm tốc

Ở phía bên kia của quang phổ, nếu lực được tác dụng lên hướng ngược lại của một vật chuyển động, nó sẽ giảm tốc hoặc giảm tốc độ và cuối cùng dừng lại hoàn toàn nếu tiếp tục tác dụng lực. Ví dụ, khi một thủ môn dừng một quả bóng, anh ta khiến nó giảm tốc độ và dừng lại.

Buộc có thể khiến cơ thể thay đổi hướng đi

Khi lực tác dụng lên vật theo một góc khác với hướng chuyển động của nó, nó sẽ làm cho vật thay đổi chuyển động. Hầu hết mọi trò chơi bóng đều sử dụng nguyên tắc này. Tốc độ có thể được duy trì nếu lực tác dụng theo phương vuông góc nhưng vận tốc sẽ thay đổi

Công thức Lực và Chuyển động

Từ định luật chuyển động thứ hai của Newton , mối quan hệ giữa Lực và chuyển động có thể được biểu thị bằng toán học như sau:

• Lực được định nghĩa là tích của khối lượng m và gia tốc a và được cho là:

• Chuyển động được giải thích bằng cách sử dụng các quy luật chuyển động và được định nghĩa là hành vi của hạt khi chuyển động và được cho là:

Ở đâu,

• s là vị trí của hạt
• s ₀ là vị trí ban đầu của hạt
• v ₀ là vận tốc ban đầu của hạt
• a là gia tốc
• t là thời gian

Để kết thúc, lực và chuyển động là hai thực thể được kết nối chặt chẽ với nhau. Lực có thể dẫn đến việc tăng, giảm tốc, thay đổi hướng hoặc hoàn toàn dừng chuyển động.

Xem thêm:

• Nhiệt dung của nước
• Ma sát động học là gì? Công thức ma sát động học
• Năng lượng thủy triều là gì?: Ưu điểm và nhược điểm