Mạng lưới Gurumuda
Một vật chuyển động thẳng đều nếu vận tốc của vật đó không đổi. Vận tốc bao gồm độ lớn và hướng của vận tốc. Hướng của vận tốc = hướng của độ dịch chuyển = hướng chuyển động. Hướng của vận tốc của một vật không đổi = hướng chuyển động của một vật không đổi, hay hướng chuyển động của một vật cố định = vật đó đang chuyển động thẳng. Độ lớn của vận tốc hay tốc độ không đổi = tốc độ luôn luôn giống nhau mọi lúc.
Chuyển động thẳng không đều là chuyển động với gia tốc không đổi. Nói cách khác, chuyển động thẳng không đều = chuyển động với gia tốc không đổi và hướng của gia tốc không đổi. Hướng của gia tốc không đổi = hướng của vận tốc không đổi = hướng của độ dịch chuyển không đổi = hướng chuyển động không đổi = vật chuyển động trên đường thẳng. Độ lớn của gia tốc không đổi có nghĩa là độ lớn của vận tốc hoặc tốc độ tăng đều đặn.
Trong cuộc sống thường ngày, chúng ta thường thấy các vật thể chuyển động rơi tự do, ví dụ như trái cây rơi từ cây, hay các vật thể rơi hoặc bị thả từ một độ cao nhất định. Tại sao các vật thể lại chuyển động rơi tự do? Nếu quan sát thoáng qua, vật thể rơi tự do như thể nó có vận tốc không đổi, hay nói cách khác là vật thể không tăng tốc. Thực tế là, mọi vật thể rơi tự do đều có gia tốc không đổi. Lý do này gây ra chuyển động rơi tự do, bao gồm cả ví dụ về chuyển động thẳng không đều. Làm thế nào để chứng minh rằng các vật thể rơi tự do có gia tốc không đổi hoặc vận tốc của chúng tăng lên?
Trong cuộc sống thường ngày, chúng ta thường bắt gặp những vật thể chuyển động tròn đều. Một ví dụ về vật thể chuyển động tròn đều là kim giây, kim phút và kim đồng hồ trên đồng hồ kim. Kim giây luôn quay một góc 360 độ trong 60 giây (một phút) hoặc quay một góc 6 độ trong một giây. Kim phút luôn quay một góc 360 độ trong 60 phút (một giờ) hoặc quay một góc 6 độ trong một phút. Kim giờ cũng luôn quay 360 độ trong 24 giờ (một ngày). Nếu một vật thể chuyển động theo một vòng tròn đều đặn như kim giây, kim phút hoặc kim đồng hồ thì các vật thể đó được gọi là đang chuyển động tròn. Bạn có thể nghĩ ra ví dụ nào khác về các vật thể chuyển động tròn không?
Các đại lượng vật lý trong chuyển động tròn bao gồm độ dịch chuyển góc, vận tốc góc và gia tốc góc.
Sự dịch chuyển trong chuyển động tròn được gọi là độ dịch chuyển góc. Độ dịch chuyển góc, bao gồm cả các đại lượng vectơ, do đó có độ lớn và hướng. Hướng của độ dịch chuyển góc thường được biểu thị theo chiều kim đồng hồ (thuận chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ).
Có ba đơn vị đo độ dịch chuyển góc. Thứ nhất, độ (ω). Một chu vi của đường tròn bằng 360 độ.oThứ hai, chuyển động quay. Một vòng tròn bằng một chu vi của đường tròn. Thứ ba, radian. Quan sát hình dưới đây. Nếu một vật chuyển động theo đường tròn thì r = bán kính của đường tròn, x = độ dài của quỹ đạo tròn mà vật đi được = chu vi của đường tròn.
Một vật thể chuyển động theo quỹ đạo parabol luôn có vận tốc ban đầu. Vì chuyển động parabol là sự kết hợp của chuyển động theo phương ngang và phương thẳng đứng, nên vận tốc ban đầu cũng có các thành phần ngang và dọc.
Nếu vật chuyển động theo quỹ đạo parabol như trong Hình 1 và 3 thì vận tốc ban đầu theo phương ngang (v ox ) và vận tốc ban đầu theo phương thẳng đứng (v oy ) được tính bằng phương trình:
Lực là thứ làm cho vật thể tăng tốc. Nói cách khác, lực là thứ làm cho một vật thể chuyển động, dừng lại hoặc thay đổi hướng chuyển động. Lực là một đại lượng vectơ, do đó, nó có độ lớn và hướng. Ký hiệu của lực là F (Force). F là ký hiệu chung của lực. Có nhiều loại lực khác nhau và không phải tất cả các lực đều có ký hiệu F. Đơn vị trong hệ thống quốc tế là kg m/s² hay còn gọi là Newton.
Lực tổng hợp (ΣF) là tổng của tất cả các lực tác dụng lên một vật. Lực là một đại lượng vectơ, vì vậy lực tổng hợp được tính toán dựa trên quy tắc cộng vectơ.
Lực ma sát là lực cản tác dụng giữa các bề mặt của các vật thể tiếp xúc với nhau. Trong chủ đề này, lực ma sát được nghiên cứu liên quan đến lực ma sát tác dụng giữa hai bề mặt vật rắn tiếp xúc với nhau. Ví dụ như ma sát giữa chân dầm và mặt sàn, ma sát giữa đế giày và mặt sàn, ma sát giữa bánh xe ô tô và mặt đường.
Lực ma sát luôn tác dụng lên bề mặt của các vật rắn tiếp xúc với nhau, ngay cả khi các vật đó rất nhẵn. Ngay cả những bề mặt nhẵn cũng thực chất rất gồ ghề ở cấp độ vi mô. Khi một vật chuyển động, những gờ nhỏ này cản trở chuyển động. Ở cấp độ nguyên tử, một phần nhô ra trên bề mặt khiến các nguyên tử ở rất gần các bề mặt khác, do đó lực điện giữa các nguyên tử có thể tạo thành liên kết hóa học, như một sự liên kết giữa hai bề mặt của một vật chuyển động. Khi một vật chuyển động, ví dụ như khi bạn đẩy một cuốn sách trên mặt bàn, chuyển động của cuốn sách gặp phải chướng ngại vật và cuối cùng dừng lại. Điều này là do sự hình thành và phá vỡ liên kết.
Trong môn học về định luật Newton, ta đã học rằng mọi vật thể ban đầu ở trạng thái nghỉ sẽ chuyển động, hoặc bất kỳ vật thể nào ban đầu chuyển động sẽ dừng lại nếu có “một lực” nào đó tác động lên nó. Lực đó được gọi là “lực”. Tại sao quả lại rơi hoặc di chuyển về phía bề mặt trái đất sau khi được tách khỏi cuống? Định luật Newton phát biểu rằng nếu quả chuyển động, phải có một lực tác động lên nó. Lực khiến quả hoặc bất kỳ vật thể nào rơi xuống bề mặt trái đất được gọi là lực hấp dẫn.
Khi bạn đẩy một cuốn sách trên mặt bàn cho đến khi cuốn sách di chuyển, tay bạn chạm vào cuốn sách. Tương tự, khi bạn buộc một vật bằng một sợi dây thừng, rồi kéo nó cho đến khi nó di chuyển, tay bạn chạm vào dây thừng, và dây thừng chạm vào vật đó. Trong trường hợp này, lực đẩy, lực kéo, lực căng của dây thừng và các lực tương tự được gọi là lực tiếp xúc. Lực hấp dẫn của Trái đất kéo trái cây rơi xuống bề mặt Trái đất. Hoặc, lực hấp dẫn của Trái đất kéo Mặt trăng vào quỹ đạo của Trái đất xảy ra mà không có sự tiếp xúc giữa Trái đất và trái cây cũng như Mặt trăng.
Do đó, lực hấp dẫn hoặc các lực tương tự được gọi là lực không tiếp xúc. Làm thế nào mà trái cây có thể rơi và mặt trăng “rơi” về phía trái đất mà không có sự tiếp xúc giữa trái đất với trái cây và mặt trăng? Các nhà khoa học, bao gồm cả Newton , đã gặp khó khăn trong việc hình dung khái niệm lực không tiếp xúc. Để dễ dàng hình dung và hiểu hơn khái niệm lực không tiếp xúc, khái niệm trường được đưa ra.