Gia tốc và chuyển động thẳng

Gia tốc là đại lượng vectơ, đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm của chuyển động.

Đơn vị của gia tốc là mét trên giây bình phương (m/s²).

Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, gia tốc là một đại lượng không đổi.

Công thức xác định gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều: a = (v - v₀) / t.

Công thức liên hệ giữa độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc trong chuyển động nhanh dần đều là: v² - v₀² = 2ad.

Rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều chỉ dưới tác dụng của trọng lực.

Vận tốc vật đạt được ngay trước khi chạm đất trong rơi tự do: v = √(2gh).

Gia tốc rơi tự do g được xác định bằng công thức: g = 2h/t².

Vật rơi tự do khi chỉ chịu tác dụng của trọng lực.

Vật lý là ngành khoa học nghiên cứu về vật chất, năng lượng và sự tương tác giữa chúng. Nó tìm hiểu về bản chất của vật chất, chuyển động, lực, nhiệt, ánh sáng, âm thanh và nhiều hiện tượng khác.

Mục tiêu của môn Vật lý là khám phá ra các quy luật chung nhất chi phối sự vận động của vật chất và năng lượng ở mọi cấp độ. Nó giúp chúng ta hiểu rõ hơn về thế giới xung quanh và ứng dụng kiến thức đó vào thực tiễn.

Độ dịch chuyển là độ thay đổi vị trí của vật trong không gian, được biểu diễn bằng một vectơ có gốc là vị trí đầu, mũi tên chỉ hướng vị trí cuối của vật. Trong khi đó, quãng đường đi được là tổng độ dài quỹ đạo vật đi được.

Tốc độ trung bình là đại lượng đo độ nhanh chậm của chuyển động, được tính bằng quãng đường đi được chia cho thời gian đi hết quãng đương đó. Vận tốc trung bình là đại lượng đo độ nhanh chậm của chuyển động, được tính bằng độ dịch chuyển chia cho thời gian dịch chuyển.

Chuyển động thẳng biến đổi là chuyển động có vận tốc thay đổi theo thời gian. Có 2 dạng chính: chuyển động thẳng nhanh dần đều (vận tốc tăng dần đều theo thời gian) và chuyển động thẳng chậm dần đều (vận tốc giảm dần đều theo thời gian). Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc theo thời gian, biểu diễn độ lớn và hướng của sự thay đổi đó.

Sự rơi tự do là chuyển động của vật chỉ chịu tác động của trọng lực, không kể đến lực cản của không khí. Trong chân không, mọi vật rơi tự do đều có gia tốc bằng nhau, gọi là gia tốc trọng trường.

Chuyển động ném ngang là chuyển động của vật được ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu khác 0. Quỹ đạo của chuyển động ném ngang là một parabol.

Hợp lực là tổng véc tơ của các lực tác dụng lên vật. Trong trường hợp tổng quát, hợp lực được xác định bằng quy tắc hình bình hành. Trong trường hợp các lực cùng phương cùng chiều thì hợp lực bằng tổng độ lớn của các lực. Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, có cùng phương, ngược chiều và bằng nhau.

Ba định luật Newton: - Định luật 1: Một vật sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hay chuyển động thẳng đều nếu không chịu tác động của lực nào hoặc chịu tác động của hợp lực bằng 0. - Định luật 2: Gia tốc của một vật tỉ lệ thuận với hợp lực tác dụng lên vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. - Định luật 3: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng phương, ngược chiều và bằng nhau. Quán tính là đặc tính bảo toàn trạng thái chuyển động của vật, tức là vật có xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên hay chuyển động thẳng đều nếu không chịu tác động của lực. Khối lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.

Quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang là một đường cong hình parabol.

Thời gian từ lúc ném đến khi vật chạm đất là thời gian vật rơi tự do từ độ cao h: t = √(2h/g).

Tầm xa L của vật chuyển động ném ngang từ độ cao h và vận tốc ban đầu v0 được xác định bằng biểu thức: L = v0√(2h/g).

Lực là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc của vật, có thể là làm thay đổi độ lớn hoặc hướng của vận tốc.

Độ lớn của hợp lực luôn nhỏ hơn hoặc bằng tổng độ lớn của các lực thành phần. F ≤ F1 + F2.

Độ lớn của hợp lực được xác định bởi: F² = F1² + F2² + 2F1F2cosα, với α là góc giữa hai lực thành phần.

Khi hai lực thành phần cùng phương cùng chiều thì độ lớn của hợp lực bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần: F = F1 + F2.

Khi hai lực thành phần cùng phương ngược chiều thì độ lớn của hợp lực bằng hiệu độ lớn của hai lực thành phần: F = |F1 - F2|.

Khi hai lực thành phần vuông góc với nhau thì độ lớn của hợp lực được xác định bởi: F² = F1² + F2².

Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng phương, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.

Hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật bằng không.

Độ lớn của hợp lực có thể nhận giá trị từ 7N đến 29N. (Tìm hiểu độ lớn hợp lực bằng quy tắc hình bình hành)

Một vật sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu không chịu tác dụng của lực nào.

Lực kéo cân bằng với lực ma sát.

Lực ma sát với mặt đường.

Hành khách sẽ ngã người về phía trước.

Vật chuyển động chậm dần rồi dừng lại.

Khối lượng.

Gia tốc a của vật tỉ lệ thuận với lực F và tỉ lệ nghịch với khối lượng m của vật.

Độ lớn gia tốc sẽ giảm khi khối lượng của vật tăng lên trong khi lực không đổi.

Lực và phản lực luôn tác dụng vào hai vật khác nhau, cùng phương, ngược chiều và bằng nhau về độ lớn.

Lực và phản lực là hai lực cùng phương, ngược chiều, có cùng độ lớn, xuất hiện và mất đi đồng thời.

Lực và phản lực có cùng bản chất vật lý.

Lực mà mặt đất tác dụng lên người làm người chuyển động về phía trước.

Trọng lực có điểm đặt là tâm của vật, hướng thẳng đứng xuống dưới.

Trọng lượng là độ lớn của lực hút Trái Đất tác dụng lên vật.

Lực căng của dây có phương trùng với dây, chiều hướng từ hai đầu dây vào điểm giữa.

Lực ma sát trượt tỉ lệ thuận với áp lực và hệ số ma sát trượt.

Hệ số ma sát không đổi khi lực ép giữa hai mặt tiếp xúc thay đổi.

Hợp lực là tổng véc tơ của các lực tác dụng lên vật. Độ lớn và hướng của hợp lực phụ thuộc vào độ lớn, hướng và vị trí tác dụng của các lực thành phần.

Theo định lý cosin, độ lớn của hợp lực được xác định bằng: F = √(F1² + F2² + 2F1F2cosα). Góc tạo bởi hai lực đồng qui là α.

Theo định luật II Newton: F = ma, trong đó F là hợp lực tác dụng lên vật, m là khối lượng của vật, a là gia tốc của vật. Do đó, độ lớn của lực bằng tích của khối lượng và gia tốc của vật.

Chuyển động ném ngang là chuyển động của vật được ném theo phương ngang, bỏ qua sức cản của không khí. Quỹ đạo của chuyển động ném ngang là một parabol.

Do lực ma sát, vật chịu tác dụng của lực ma sát trượt, được xác định bởi công thức: Fms = μN, trong đó μ là hệ số ma sát trượt, N là phản lực của mặt phẳng ngang lên vật.

Gia tốc của vật trượt trên mặt phẳng ngang bằng hiệu của lực kéo và lực ma sát chia cho khối lượng của vật: a = (F - Fms) / m = (F - μN) / m.