Công thức định luật Newton

Ví dụ về các câu hỏi và công thức liên quan đến định luật Newton.

Định luật thứ nhất của Newton

1. Một người đang ở trong thang máy đang di chuyển lên trên với tốc độ không đổi. Người đó nặng 800 N. Đột nhiên, dây cáp thép kéo thang máy bị đứt, khiến thang máy rơi xuống. Lực pháp tuyến Từ tầng thang máy đến người ngay trước và sau khi dây cáp thép bị đứt là….

1. 800 N và 0
2. 800 N và 800 N
3. 1600 N và 0
4. 1600 N và 800 N

Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Trọng lượng (w) = 800 Newton
Câu hỏi: Lực pháp tuyến (N) tác dụng lên người ngay trước và sau khi dây thép đứt là bao nhiêu?
Hàm:
Chỉ vài khoảnh khắc trước khi sợi dây thép đứt
Khi một người đứng trên sàn thang máy, lực hấp dẫn tác dụng lên người đó và hướng của lực là hướng xuống (quan sát hình minh họa bên dưới). Người đó đứng yên trong thang máy nên phải có một lực pháp tuyến cân bằng trọng lượng của người đó, lực này hướng lên trên và có cùng độ lớn với lực hấp dẫn. Lực pháp tuyến này do sàn thang máy tác dụng lên người.
Vì người đó đứng yên trong thang máy và thang máy đang chuyển động với vận tốc không đổi (không có gia tốc), nên lực tổng hợp tác dụng lên người đó bằng không.
∑F = 0
N – w = 0
N = w
N = 800 Newton

Sau khi dây cáp thép bị đứt
Sau khi dây cáp thép bị đứt, thang máy và người rơi tự do cùng nhau, trong đó độ lớn và hướng của gia tốc rơi tự do của thang máy và người bằng với gia tốc trọng trường trên Trái đất. Thang máy và người rơi tự do cùng nhau sao cho không có lực pháp tuyến nào do sàn thang máy tác dụng lên người. Người đang rơi và chân người đó không thể đặt lên sàn thang máy vì thang máy cũng đang rơi.
Đáp án đúng là A.

2. Ba lực, mỗi lực có độ lớn là F.₁ = 22 N, F₂ = 18 N và F₃ Một lực 40 N được tác dụng lên một khối gỗ. Các lực tác dụng lên khối gỗ, tuân theo định luật thứ nhất của Newton, được thể hiện trong hình vẽ...

Cuộc thảo luận

Định luật thứ nhất của Newton: Lực tổng hợp (ΣF) = 0.

A. F₁ + F₂ - F₃ = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0

B. F₂ + F₃ - F₁ = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (sang phải)

C.F₂ + F₃ - F₁ = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (sang phải)

D.F₁ + F₃ - F₂ = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (sang trái)

Đáp án đúng là A.

Định luật thứ hai của Newton

3.
Hãy nhìn vào bức ảnh!
Một khối lượng 40 kg được kéo bằng một lực 200 N, dẫn đến gia tốc 3 m/s².² Vậy độ lớn của lực ma sát tác dụng lên vật/khối là...

1. 15 N
2. 40 N
3. 43 N
4. 80 N

Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Khối lượng (m) = 40 kg
Lực (F) = 200 N
Gia tốc (a) = 3 m/s²
Câu hỏi: Độ lớn của lực ma sát (F)_g)
Hàm:
Công thức định luật thứ hai của Newton:
∑F = ma
Mô tả: ∑F = lực tổng hợp, m = khối lượng, a = gia tốc

Lực F có hướng sang phải trong khi lực ma sát có hướng sang trái (hướng của lực ma sát ngược với hướng chuyển động của vật). Hướng sang phải được chọn là dương và hướng sang trái được chọn là âm.
∑F = ma
F – F_g = ma
200 - F_g = (40)(3)
200 - F_g = 120
F_g = 200 - 120
F_g = 80 Newton
Đáp án đúng là D.

4. Khối A có khối lượng 100 gam được đặt lên trên khối B có khối lượng 300 gam, sau đó khối B được đẩy lên trên bằng một lực 5 N theo phương thẳng đứng. Nếu hai khối không di chuyển lẫn nhau, thì độ lớn của lực pháp tuyến do khối B tác dụng lên khối A là….

1. 1 N
2. 1,25 N
3. 2 N
4. 3 N

Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Lực đẩy (F) = 5 Newton
Khối lượng của khối A (m)_A) = 100 gam = 0,1 kg
Khối lượng của khối B (m)_B) = 300 gam = 0,3 kg
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/s²
Khối lượng của khối A (w)_A) = (0,1 kg)(10 m/s²) = 1 kg m/s² = 1 Newton
Khối lượng của khối B (w)_B) = (0,3 kg)(10 m/s²) = 3 kg m/s² = 3 Newton

Câu hỏi: Lực pháp tuyến do khối B tác dụng lên khối A.
Hàm:
Có một số lực tác động lên cả hai khối, như thể hiện trong hình bên dưới.
F = lực đẩy (tác dụng lên khối B)
w_A = lực hấp dẫn của khối A (tác dụng lên khối A)
w_B = Trọng lượng của khối B (tác dụng lên khối B)
N_A = Lực pháp tuyến do khối B tác dụng lên khối A (tác động lên khối A)
N_A' = lực pháp tuyến do khối A tác dụng lên khối B

Hãy coi cả hai khối như một hệ thống duy nhất:
Áp dụng định luật thứ hai của Newton cho cả hai khối:
∑F = ma
F – w_A - w_B + N_A - N_A' = (m_A +m_B) Các
N_A và N_A' là một lực tác dụng-phản tác dụng có cùng độ lớn nhưng ngược hướng nên nó bị loại bỏ khỏi phương trình.
F – w_A - w_B = (m_A +m_B) Các
5 – 1 – 3 = (0,1 + 0,3) a
5 – 4 = (0,4) a
1 = (0,4) a
a = 1/0,4
a = 2,5 m / s²
Sự hiện diện của một lực (F) 5 Newton tác dụng thẳng đứng lên trên cả hai khối khiến cả hai khối chuyển động thẳng đứng lên trên với gia tốc 2,5 m/s².².

Hãy xem xét khối A:
Áp dụng định luật thứ hai của Newton cho khối A:
∑F = ma
N_A - w_A = tôi_A a
N_A – 1 = (0,1)(2,5)
N_A - 1 = 0,25
N_A = 1 + 0,25
N_A = 1,25 Newton
Lực pháp tuyến do khối B tác dụng lên khối A là 1,25 Newton.
Đáp án đúng là B.

Định luật thứ ba của Newton

5. Hãy chú ý đến câu nói sau!

(1) Hành khách bị đẩy về phía trước khi xe buýt đang di chuyển đều đặn đột ngột phanh gấp.

(2) Chồng sách trên bìa cứng sẽ không bị rơi khi bìa cứng được kéo nhanh.

(3) Khi chơi ván trượt, khi chân tự do đẩy mặt đất về phía sau, ván trượt sẽ trượt về phía trước.

(4) Mái chèo thuyền được đẩy về phía sau, thuyền di chuyển về phía trước.

Phát biểu trên, phù hợp với định luật thứ ba của Newton, là...

A. (1) và (2)

B. (1) và (3)

C. (2) và (3)

D. (3) và (4)

Cuộc thảo luận

(1) Định luật thứ nhất của Newton

(2) Định luật thứ nhất của Newton

(3) Định luật thứ ba của Newton

(4) Định luật thứ ba của Newton

Đáp án đúng là D.

Nguồn câu hỏi:

Câu hỏi thi quốc gia môn Khoa học dành cho học sinh trung học cơ sở/trung học cơ sở Hồi giáo

Câu hỏi Vật lý Trung học cơ sở OSN