Bài 1:
Tại sao các vật thể để trong phòng, ngoài sân như bàn, ghế, tủ,. . mặc dù chúng luôn hút nhau nhưng không bao giờ di chuyển lại gần nhau ?
Lời giải
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Các vật như bàn, ghế, tủ,.. đều là những vật có khối lượng. vận dụng định luật vạn vật hấp dẫn để giải thích mâu thuẫn của trường hợp trên.
Nếu một vật có khối lượng đều hút nhau bởi một lực đó là lực hấp dẫn. Thực sự chúng có hút với nhau nhưng lực hút này rất nhỏ và những vật trên vũ trụ đều hấp dẫn với nhau. Các vật như bàn, ghế, tủ,.. còn chịu nhiều ảnh hưởng của lực khác nhau như: phản lực, lực ma sát, lực hấp dẫn từ những vật khác…
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn. Các vật để trong phòng không chỉ chịu tác dụng của lực hấp dẫn giữa các vật mà còn chịu tác dụng của trọng lực, phản lực và lực ma sát với mặt nền… Các lực này triệt tiêu lẫn nhau nên các vật vẫn đứng yên, không bị hút lại gần nhau.
Bài 2
Bán kính của hỏa tinh: r =1,9R khối lượng của hỏa tinh là m 9
M
= , trong
đó M là khối lượng của Trái Đất, R là bán kính của Trái Đất. tính gia tốc rơi tự do trên bề mặt hỏa tinh. Gia tốc rơi của trái đất là g. Bỏ qua sự tự quay của hành tinh.
Lời giải
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Mọi vật có khối lượng thì có lực hấp dẫn và chính là nguyên nhân gây ra gia tốc rơi tự do. Các hành tinh khác nhau thì gia tốc rơi tự do cũng khác nhau. Xét trên hỏa tinh ta có các dữ kiện r=1,9R , m
9
M
= ,bỏ qua sự tự quay của hành tinh
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Trên bề mặt các hành tinh đề có tồn tại gia tốc rơi tự do, gia tốc này phụ thuộc vào khối lượng và khoảng cách của vật đến tâm của hành tinh ấy.
Từ khối lượng và khảng cách tới hành tinh thì ta tìm được gia tốc rơi tự do của hành tinh đó.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Trên trái đất: 2
M g G
R
=
Trên hỏa tinh: ht 2
m g G r = Suy ra: 2 2 1,9 0, 4 9 ht M g G g R = =
Bước 4: Biên luận
Gia tốc rơi tự do trên hỏa tinh nho hơn trên Trái Đất, vì khối lượng của nó nhỏ hơn khối lượng của Trái Đất.
Một quả nặng có trọng lượng mg, có thể làm số chỉ của lực kế nhỏ hơn hoặc lớn hơn trọng lượng quả cân treo vào nó không ?
Lời giải
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Khi lực kế không chuyển động, số chỉ của lực kế đúng bằng trọng lượng quả cân mg. Vận dụng định luật vận vật hấp dẫn và các tính chất chuyển động nhanh dần đều và chậm dần đều để giải bài tập.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Khi kéo lực kế lên, xuống, nhanh dần đều hay chậm dần đều với gia tốc
ar thì thành phần gia tốc này cũng góp phần làm thay đổi trọng lượng của vật.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn trái đất và vật đó P mg= , qua cân
có khối lượng m chỉ của lực kế đúng bằng trọng lượng quả cân mg. Khi lực kế không chuyển động:
Khi kéo lực kế lên với gia tốc a, phương trình chuyển động của quả cân là : ( ) F mg ma F m g a mg − = ⇒ = + >
Vậy chỉ số của lực kết lớn hơn trọng lượng mg.
Khi kéo lực kế xuống với gia tốc a, phương trình chuyển động của quả cân là : ( ) F mg ma F m g a mg − + = ⇒ = − <
Vậy: chỉ số của lực kết nhỏ hơn trọng lượng mg.
Bước 4: Biên luận
Trọng lượng của một vật là lực do sức hút của Trái Đất gây ra, ép lên giá đỡ hoặc làm căng dây treo. Nó phụ thuộc vào trạng thái chuyển động của vật.
Bài 4:
Lực hấp dẫn giữa hai vật có thay đổi không nếu ta đặt xen vào giữa hai vật một vật thứ ba ?
Lời giải
Lực hấp dẫn giữa hai vật chỉ phụ thuộc vào tích khối lượng của hai vật và khoảng cách giữa hai vật mà không phụ thuộc vào sự tồn tại của vật thứ ba.
Lực hút của Mặt Trời lên Mặt Trăng lớn hơn lực hút của Trái Đất lên Mặt Trăng khoảng hai lần. Nhưng tại sao Mặt Trăng lại là vệ tinh của Trái Đất mà nó không phải là hành tinh quay quanh Mặt Trời?