Lực hấp dẫn và trọng lượng | Khoa học tự nhiên 6 bài 37

1. Lý thuyết về Lực hấp dẫn và trọng lượng:

– Khối lượng và khối lượng tịnh:

Trong trường hợp không tính toán bao bì, chúng ta sử dụng thuật ngữ “khối lượng tịnh.” Điều này được hiểu là khối lượng của vật mà không tính toán các phụ kiện kèm theo.

– Lực hấp dẫn và ví dụ cụ thể:

Lực hấp dẫn là sức mạnh hút giữa các vật có khối lượng. Điều này không chỉ xảy ra giữa các hành tinh như Mặt Trăng và Trái Đất mà còn giữa các vật nhỏ hơn như hai quyển sách đặt gần nhau.

– Trọng lượng của vật và những đặc điểm quan trọng:

Định nghĩa của trọng lượng (P): Trọng lượng của một vật là lực hút của Trái Đất tác động lên nó, được biểu diễn bằng biểu tượng P.

Đơn vị trọng lượng: Trọng lượng của quả cân 100g được đo lường bằng 1 N. Điều này chỉ ra mối quan hệ giữa khối lượng và trọng lượng.

Sự biến đổi trọng lượng: Trọng lượng của một vật phụ thuộc vào vị trí của nó trên bề mặt Trái Đất. Điều này làm cho trọng lượng của quả cân 100g không chính xác bằng 1N, vì nó phụ thuộc vào nơi nó đặt.

Ảnh hưởng của độ cao: Trọng lượng giảm khi vật nằm ở độ cao cao hơn vì lực hút của Trái Đất giảm đi. Điều này có thể được mô tả qua ví dụ khi một người di chuyển từ bề mặt Trái Đất lên Mặt Trăng, nơi trọng lượng của họ giảm đi 6 lần.

2. Câu hỏi mở đầu bài Lực hấp dẫn và trọng lượng:

Khi thả một vật đang cầm trên tay thì vật đó rơi xuống. Tại sao lại như vậy?

Trả lời:

Hiện tượng khi thả một vật đang cầm trên tay và vật đó rơi xuống là do ảnh hưởng của lực trọng trường. Lực trọng trường là một lực hấp dẫn giữa mọi vật có khối lượng với Trái Đất. Đối với vật nhẹ như một chiếc bút hoặc một quả cầu, lực trọng trường này tạo ra một gia tốc hướng xuống đất.

Khi bạn thả một vật, lực trọng trường bắt đầu tác động lên nó ngay lập tức. Nếu không có lực nào khác tác động, vật sẽ bắt đầu rơi xuống theo đường thẳng. Trong trường hợp bạn đang cầm trên tay, lực nâng đỡ từ tay bạn tác động lên vật và giữ cho nó không rơi xuống. Tuy nhiên, khi bạn thả tay, lực nâng đỡ giảm xuống và không còn đủ để chống lại lực trọng trường nữa, vật sẽ bắt đầu rơi xuống.

Đây là một ví dụ đơn giản của nguyên lý về lực và chuyển động trong vật lý, được mô tả bởi Định luật Newton.

3. Câu hỏi thảo luận bài Lực hấp dẫn và trọng lượng:

Câu 1

Trên vỏ sữa có ghi “Khối lượng tịnh:380g” (hình 37.1a). Số ghi đó chỉ sức nặng của hộp sữa hay lượng sữa chứa trong hộp?

Trả lời:

Số ghi trên hộp sữa chỉ lượng sữa chứa trong hộp.

Câu 2

Tại sao khi rụng khỏi cành cây thì quả táo luôn rơi xuống mặt đất?

Trả lời:

Khi một quả táo rơi từ cành cây xuống mặt đất, hiện tượng này có thể được giải thích chủ yếu thông qua ảnh hưởng của lực hút trái đất, được biểu diễn bởi lực trọng trường. Lực trọng trường này tạo ra một gia tốc hướng xuống, mà theo Định luật Newton về chuyển động, ảnh hưởng lên mọi vật có khối lượng, như quả táo.

Quả táo, như bất kỳ vật thể nào khác, có khối lượng và vì vậy phải tuân theo lực hút trái đất. Khi nó rơi từ cành cây, không còn sự hỗ trợ từ cành nữa, và lực hút trái đất trở thành yếu tố chính để quả táo chuyển động. Điều này dẫn đến việc quả táo rơi xuống mặt đất theo một quỹ đạo đơn giản, chủ yếu do tác động của lực trọng trường.

Tuy nhiên, cũng có những yếu tố phụ khác có thể ảnh hưởng. Ví dụ, lực trở khí có thể tạo ra một lực ngược hướng nhỏ, nhưng đối với các vật thể nhẹ và có hình dáng trơn như quả táo, lực này thường không đủ lớn để thay đổi quỹ đạo chính của chúng.

Như vậy, khi quả táo rơi xuống từ cành cây, tác động chủ yếu của lực trọng trường làm cho quả táo chuyển động theo hướng xuống mặt đất, tạo nên sự hiện tượng phổ biến mà chúng ta thường quan sát trong thực tế.

Câu 3

Có nhận xét gì về sự biến dạng của lò xo khi treo quả nặng vào nó. Nguyên nhân của sự biến dạng này là gì?

Trả lời:

Hiện tượng biến dạng của lò xo khi treo quả nặng trên đó là một hiện tượng phản ánh chủ yếu sự tác động của lực hút trái đất lên quả nặng. Khi một quả nặng được treo trên lò xo, sự biến dạng của lò xo phản ánh sự ảnh hưởng của trọng lực đối với vật thể đó, và đây là một quá trình phức tạp liên quan đến các khía cạnh của cả vật lý và cơ học.

Quả nặng được hút xuống bởi lực hút trái đất, tạo ra một lực trọng trường. Khi được treo trên lò xo, lực trọng trường này làm cho quả nặng chuyển động xuống dưới, và lò xo phải làm việc để chống lại sự di chuyển này. Hiệu ứng chính là sự biến dạng của lò xo, và mức độ biến dạng này tương ứng với lực hút mà quả nặng trải qua.

Khối lượng của quả nặng ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ biến dạng của lò xo. Nếu quả nặng có khối lượng lớn, lực hút trái đất tác động mạnh hơn và đòi hỏi lò xo phải biến dạng nhiều hơn để duy trì sự cân bằng. Điều này làm cho mối liên kết giữa khối lượng và biến dạng trở nên rõ ràng, và quả nặng càng nặng thì biến dạng càng lớn.

Câu 4

Khi thả viên phấn ở độ cao nào đó thì viên phấn sẽ chuyển động như thế nào? Tại sao?

Trả lời:

Viên phấn sẽ chuyển động thẳng rơi xuống mặt đất. Bởi vì lựa hút của Trái Đất đã tác dụng lên viên phấn.

4. Luyện tập bài Lực hấp dẫn và trọng lượng:

Luyện tập 1

Trên một bao gạo có ghi 25kg (hình 37.1b). Số ghi đó cho biết điều gì?

Trả lời:

Trên một bao gạo có ghi 25 kg. Số ghi đó cho biết khối lượng gạo trong bao là 25 kg.

Luyện tập 2

Có hai cuốn sách nằm trên mặt bàn như hình bên dưới, em hãy cho biết giữa chúng có lực hấp dẫn không?

Trả lời:

Có hai cuốn sách nằm trên mặt bàn như hình bên dưới, giữa chúng có lực hấp dẫn.

Vì mọi vật có khối lượng đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.

Vận dụng

Một bạn học sinh có khối lượng 45 kg thì trọng lượng của bạn đó là bao nhiêu?

Trả lời:

Trọng lượng của một vật 1 kg là 10 N.

=> Trọng lượng của một bạn học sinh có khối lượng 45 kg là 45. 10 = 450 N.

Bài 1

Nêu hai ví dụ về lực hấp dẫn giữa các vật trong đời sống.

Đáp án:

Ví dụ về lực hấp dẫn giữa các vật trong đời sống:

• Lực hấp dẫn của trái đất giữ cho các vệ tinh nhân tạo quay xung quanh trái đất.
• Thả cái bút chì từ trên cao rơi xuống mặt đất nhờ lực hấp dẫn của Trái đất.

Bài 2

Một ô tô có khối lượng là 5 tấn thì trọng lượng của ô tô đó là

A.5N.       
B.500N.       
C.5000N. 
D.50000N.

Đáp án: D

Bài 3

Một vật có trọng lượng là 40 N thì có khối lượng là bao nhiêu?

Đáp án:

Vật đó có khối lượng là 4kg.

Bài 4

Hãy cho biết trọng lượng tương ứng của các vật sau đây:

a) Túi kẹo có khối lượng 150g.
b) Túi đường có khối lượng 2kg.
c) Hộp sữa có khối lượng 380g.

Đáp án:

a) Túi kẹo có trọng lượng là 1,5N
b) Túi đường có trọng lượng là 20N
c) Hộp sữa có trọng lượng là 3,8N

Bài 5

Một quyển sách nặng 100g và một quả cân bằng sắt 100g đặt gần nhau trên mặt bàn. Nhận xét nào sau đây là không đúng?

A. Hai vật có cùng trọng lượng.
B. Hai vật có cùng thể tích.
C. Hai vật có cùng khối lượng.
D. Có lực hấp dẫn giữa hai vật.

Đáp án: B

Bài 6

Kết luận nào sau đây là sai khi nói về trọng lượng của vật?

A. Trọng lượng của vật tỉ lệ với thể tích vật.
B. Trọng lượng của vật là độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật
C. Có thể xác định trọng lượng của vật bằng lực kế.
D. Trọng lượng tỉ lệ với khối lượng của vật.

Đáp án: A