# NDKT-
+ Giới thiêu số liệu thực nghiệm về hằng số hấp dẫn và khối lượng của trải
it
®VDNT:
+ Đại lượng Vật Lý nào cắn xác định để nghiên cứu quy luật sự tương tác
của các vật rong tu nhiên ”?
® PPDH :
“> Trinh bay thí nghiệm kiểm chứng.
re Lý do : bài học đưa đến những kiến thức thực nghiệm bằng các thí nghiệm kiểm
chứng nhằm chứng tỏ sự đúng đấn của định luật vạn vật hấp dẫn.
> Nếu kết hợp bài 20 + 21 và một xemine nhỏ sẽ giúp cho học sinh thấy rõ được cả con đường hình thành nên định luật van vật hấp dẫn. Đây chính là hoạt đông nhận thức
giải quyết vấn để theo phương thức 2.
*w @ wer
Xemine : CON DUONG HINH THÀNH ĐỊNH LUAT VAN VAT HAP DẪN.
Isac Newton (1642 - 1727) - nha bác học thiên tài người Anh - là người có công rất lớn trong sự nghiệp phát triển khoa học nhân loại nói chung và khoa học Vật Lý nói
riêng. Nhưng công lao to lớn nhất mà Newton đã cống hiến cho nến văn minh nhân loại
chính là sự xây dung một cách hoàn chỉnh khoa học vé chuyển động của các vật thể.
Hay nói một cách khác, Newton chính là người đưa các lý thuyết của Galilé lên tuyết đỉnh vịnh quanh — ông đã hoàn toàn hóc trấn bí mật của chuyển động. Newton đã tổng qual hoa các nghiên cứu về chuyển đông của Galilé trong định luật thứ nhất mà ta
thường gọi là định luật quán tính. Hơn thế nữa, Newton đã đi đến bản chất đông lực của chuyển đông với định luật thứ hai xác định mối quan hệ giữa lực và gia tốc, trong đó hệ
số tỷ lệ chính là khối lượng của vật chịu tác dung của lực. Dinh luật thứ hai 1a một trong
những định luật cơ bản nhất của tư nhiên, là cơ sở của môn động lực học nghiên cứu chuyển động của các chất điểm theo tác đụng của lực. Tiến xa hơn nữa. Newton đã thiết lắp định luật thứ ba xác định lực tác dung tương hé giữa các vật ma ta thường gọi là định
luật tác dụng và phản tác dụng. Với ba định luật động lực học này Newton lam cho cơ
học trở thành khoa học thống nhất, chặt chẽ có ảnh hưởng sâu sắc đến toàn bộ các quan điểm khoa học và triết học trong suốt gắn hai thế kỷ. Tuy nhiên khi nói đến Newton thì mọi người thường nghĩ đến một định luật động lực học thứ tư nổi tiếng của ông : định
luật van vật hấp dẫn.
Khi nhắc đến định luật thứ tư này, thì mở man luôn là câu chuyện quả táo rơi đã dẫn đến việc hình thành nên những ý niệm vé một sự hấp dẫn trong tâm trí của Newton.
Ong thường rất hay chìm đắm trong sự suy tưởng về sức mạnh của trọng lực, vì sức đó
không giảm một cách đáng kể khi ra xa tâm trái đất một khoảng lớn nhất có thể có được
tới tân mái những tòa nha cao nhất, hay ngay cả đến đỉnh những ngọn núi cao nhất, ông cắm thấy một cách hợp lý có thể kết luận rằng sức đó phải tỏa ra rất xa, xa hơn rất
nhiều so với điểu người ta thường nghĩ. Ông thường hay tư hỏi : tại sao lai không thể xa tới mật trắng? Và nếu như vậy thì chuyển động của mat trang phải chịu ảnh hưởng của trong lực, có lề chính vì điều đó mà mặt trăng được duy trì trên quỳ đạo của nó.
Newton bất đấu suy nghĩ vé nguồn gốc của chuyển động thiên thể khi ông đến ở tại LincOnsai. Trong khoảng thời gian ngẩn ngủi chừng một năm rưỡi - từ nắm 1665 đến
1666, Newton đã khám phá ra rất nhiều điều hết sức quan trọng trên con đường đi tới việc xây dựng hoàn chỉnh cơ hoe và phát hiện ra định luật hấp din phổ hiến. trong đó Ony đã tính toán được quỹ đạo chuyển đông của các thiên thể là một đường cong clip neu giả thuyết rằng sức hút giảm theo bình phương của khoảng cách.
Những vấn để về chuyển đông của các thiên thể trước đó đã được sự quan tâm của rit nhiều nhà khoa học, Trong đó nổi tiếng là ba định luật do nhà thiên van người Đức — Johan Keple (1571 — 1630) về chuyển động của các hành tinh xung quanh mat trời trong đó có trái đất của chúng ta được khám phá vào những nim 20 của thế kỷ XVII. Tuy nhiên các định luật của Keple mới chỉ cho chúng ta biết về quỹ đạo, chu kỳ quay, tốc độ của các hành tinh mà lại không nói được vì sao các hành tinh lai chuyển động và phải chuyển động đúng như Keple mô tả. Nói cách khác. với 3 định luật của Keple. chúng ta uxti chỉ có đông học của các thiên thể. Chúng ta còn phải tim ra động lực học mà cốt yếu là định luật về những lực đã chỉ phối chuyển động của hành tinh.
Đến nửa sau thế kỷ XVII, nhóm các nhà bác học nổi tiếng như : R.Huc, E.Hanlây và C Voren đã có những cuộc thảo luận vẻ vấn để : lực đã làm cho các hành tinh chuyển
động theo quỹ đạo clip tuần theo định luật gì?
Vào tháng giêng năm 1684, Hanlây đã đưa ra nhận định rằng lực giữ các hành tinh
trên các quỹ đạo của chúng “giảm tỉ lệ với bình phương của các khoảng cách nghịch
đảo”. Nhưng từ giả thuyết đúng din đó, Hanlây không thể nào suy ra được chuyển
động đã biết của các hành tinh.
Thang 8 / 1684 Hanlây đã đến hỏi ý kiến Newton và đã được ông trả lời rằng đường cong mà các hành tinh vạch ra là một clip nếu giả thiết rằng sức hút giữa các hành tinh
nảy giảm theo bình phương khoảng cách giữa chúng. Và ông đã đưa cho Hanlây bản
nhip tính toán quỹ đạo chuyển đồng của các hành tinh ma ông đã tính được từ trước. Từ
đây, khám phá của Newton được đưa ra ánh sáng và ba nâm sau chính thức công bố, trở thành một định luật cơ học bất hủ .
Newton đã ap dung kết quả này cho chuyển động của các hành tinh của sao Mộc,
sao Tho. Ong cũng khẳng định rằng chuyển động của mặt trăng xung quanh trái đất tuân
theo định luật diện tích bằng nhau mà ông tim ra trước đó. Bằng cách nảy. cuối cùng Newton đã đi đến kết luận vĩ dat: Có một lực thuộc một loai đuy nhất tác dung giữa tất
cả các vải thể trong vũ tru. Chính lực này đã duy trì các hành tinh trên các quỹ đạo xung
quanh mat trời. các vẻ tinh trên các quỹ đạo xung quanh hành tinh me. Cũng chính lực
này di gây ra hiện tượng rơi, cũng như giữ cho các vật trên trái đất không bị bay vào
khoảng không vũ trụ. Life có tính chất phổ biến này được gọi là lực hấp dẫn. Định luật về nó gọi là định luật hấp dẫn phổ biển mà ngày nay ta gọi là định luật vạn vật hấp dẫn
được phát biểu như sau : "hai vật bất kỷ trong vũ trụ có khối lượng mị và my nằm cách nhau một khoảng © hút lẫn nhau với mốt lực nim theo đường thẳng ndi hai vắt và có đỗ
lên
F = G yum
trong đó G là một hằng số gọi là hằng số hấp dẫn.
Có một điểu kỳ lạ là : từ su kiện quả táo rơi cho đến chuyến gặp gd với Hanlây là mốt khoảng thời gian khá dài — khoảng 20 nam nhưng tại sao Newton lại không công bố
định luật hấp dẫn mà hẳn là ông không thể không nhận thấy tẩm quan trọng của nó
trước dé? Điều này chứng tỏ Newton có một sự dé đặt đối với khám phá vĩ đại của mình
~ một sự dé đặt đáng kính của một nhà bác học vĩ dai, Sự chậm tré trong quá trình công
bố công trình vĩ đại của mình được giải thích là vì : tình hình đo bán kính trái đất lúc bấy git côn chưa di đến giá ty đúng din và các kết quả tính toán của Newton đựa trên các gid trị không chính xác của bản kính trái đất đã không đưa đến kết quả chờ đợi. Tình
hình này mãi đến năm 1684 mới được cải tiến khi J. Pica thu được các kết quả đo chính xác hon vẻ đó dài cung kinh tuyến và Newton bất đầu có thể kiểm tra định luật nghịch đảo bình phương của ông. Mat khắc, Newton đã suy nghĩ vé vấn để lực hút của một
hinh cấu với một điểm ở bên ngoài nó. Nếu chúng ta giả thiết rằng có thể xem các thiên
thể ở xa nhau như những điểm thì sẽ không có vấn dé gì phải bàn cãi. Nhưng sự thật không phải như vậy. kích thước các thiên thể là không thể bỏ qua, nếu như chúng ta
mudn nghiên cứu vấn để đến nơi đến chốn, nếu như chúng ta muốn giải quyết trọn vẹn moi vấn dé lý luận có liên quan đến định luật hấp dẫn và kiểm chứng nó. Nói riêng, néu ta xét một vật rơi trên trái đất thì rõ ràng chúng ta không thể xem trái đất như một điển, không thể coi tất cả khối lượng của trái đất như là tập trung tại tắm của nó mà không có một cơ sở lý luận nào. Vấn để này đã làm Newton suy nghĩ rất nhiều và cuối cùng vào năm 1685, sau lan gặp gỡ với Hanlây, ông đã giải quyết được một cách hoàn toàn thỏa đáng. Ong đã chứng minh được rằng khí tinh lực hấp dẫn giữa các thiên thể, ta hoàn toàn có thể xem chúng như những điểm đất tại tâm thiên thể và mang khối lượng của chính thiên thể. Và Newton không còn điều gì phải ngần ngai khi công bố định luật
vi đại mang tên ông.
Và người hoàn thiện thêm cho định luật hấp din của Newton đó chính là nhà bác
hoe người Anh - Henri Cavenđisơ (1731 - 1810) - ông đã xác định giá trị của hằng số hấp dẫn bằng thí nghiệm cân xoắn mà ta thường hay gọi là “phép cân trái đất”. Ngày
nay phương pháp của Cavendiso vẫn còn được sử dung với nhiều sự cải tiến khác nhau,
Bài 22 - LỰC ĐÀN HOI - DO LỰC BẰNG LỰC KẾ.
®NDKT -
' Khái niệm Vật Lý : độ cứng của vật đàn hi ( hệ số k).
\ Đại lượng vật Ly : lực đàn hồi.
b Định luật Vật nh luật Vật Lý : định Ì luật Hooke.
poms lực kế. —
#VDNT :
> Khi chịu Lắc dụng của môi lực, vật có sự biến đối như thế nào?
~ Sự biến đổi này phụ thuốc vào những điều kiện gì? Tuân theo quy luật
nao!
#PPDH:
“> Thuyết trình giải quyết vấn để (HĐNT 2).
+ Dam thoại giải quyết vấn để (HĐNT 2).
‘> Tim tôi giải quyết vấn để (HĐNT 3).
+ Nghiên cứu giải quyết van để (HĐNT 2),
ew Lý do : bài học đưa đến kiến thức giải thích nguyên nhân , bắn chất dẫn đến sự
phục hồi lai hình đạng của vật khi chịu tác dụng của một lực.
ak ® x*+
Bai 23. LỰC MASÁT TRƯỢT.
#NDKT;
+ Đại lượng Vật Ly : lực masát trugt.
+®VDNT :
*+ Tai sao hai vật có thể chuyến động được trên nhau?
+ Sư chuyển đông này phu thuộc vào những diéu kiện gì?
#PPDH:
+ Thuyết trình nêu vấn đẻ.
Đàm thoại nêu vấn để.
> Tìm tồi nêu vấn đề.
+ Nghiên cứu nêu vấn để.
ee © we
91
Bai 24: LỰC MASÁT NGHỈ VÀ LỰC MASAT LAN