Nội Dung Chính
Trang149
Học xong bài học này, em có thể:
• Nêu được các khái niệm: khối lượng (số đo lượng chất của một vật), lực hấp dẫn (lực hút giữa các vật có khối lượng), trọng lượng của vật (độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật).
• Thực hiện thí nghiệm chứng minh được độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng của vật treo.
Khi buông tay, quả bóng em đang cầm trong tay rơi xuống đất. Nếu em tung quả bóng lên cao, vì sao quả bóng sau khi chuyển động lên cao lại rơi xuống đất?
I. LỰC HẤP DẪN LÀ GÌ?
Quả bóng sau khi chuyển động lên cao lại rơi xuống đất là do bị Trái Đất hút. Mọi vật trên Trái Đất đều bị Trái Đất hút về phía tâm của nó. Không chỉ Trái Đất hút các vật, mọi vật có khối lượng luôn hút lẫn nhau. Lực hút như thế được gọi là lực hấp dẫn. Lực hấp dẫn giữa các vật có khối lượng nhỏ rất yếu nên khó nhận ra. Em không thể cảm nhận được lực hấp dẫn giữa em và cái cặp sách của em vì lực này quá nhỏ. Nhưng lực hấp dẫn của các vật có khối lượng lớn như Mặt Trời hay Trái Đất lại lớn nên rất quan trọng. Ví dụ, lực hấp dẫn của Trái Đất giữ mọi vật trên Trái Đất như ta thấy, kể cả nước ở đại dương và không khí xung quanh chúng ta.
II. KHỐI LƯỢNG VÀ TRỌNG LƯỢNG
1. Khối lượng
Mỗi vật đều có khối lượng, từ vật nhỏ như viên sỏi đến vật lớn như Trái Đất. Khối lượng là số đo lượng chất của một vật.
| Trên hộp bánh có ghi: “Khối lượng tịnh 502 g. Có phải số đó chỉ lượng bánh trong hộp? |
| Hãy tìm từ và số cho trong khung thích hợp với chỗ có dấu (?) trong các câu sau: Mọi vật đều có (?). Khối lượng của bánh chứa trong hộp là (?). Khối lượng của một vật chỉ (?) chất chứa trong vật. • lượng • 502 gam • khối lượng |
| • Hãy ước lượng khối lượng của em. • Làm thế nào để em đo được khối lượng của mình? |
Trang 150
2. Trọng lượng
Trọng lượng của vật là độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.
Đơn vị của trọng lượng là niutơn (N).
| Tìm hiểu thêm • Vùng không gian trong đó các vật chịu tác dụng của lực gọi là trường lực. Trường lực hấp dẫn (trường hấp dẫn) là trường lực bao quanh mỗi vật. Cường độ của trường hấp dẫn được tính như sau:
cường độ trường hấp dẫn = trọng lượng / khối lượng • Trên bề mặt Trái Đất, vật có khối lượng 1 kg bị Trái Đất hút với lực là 10 N, do đó cường độ trường hấp dẫn ở bề mặt Trái Đất là 10 N/kg. trọng lượng = 10 × khối lượng. • Cường độ trường hấp dẫn ở bề mặt Hoả Tình nhỏ hơn ba lần so với cường độ trường hấp dẫn trên bề mặt Trái Đất. Điều này có nghĩa, một vật khi ở trên Trái Đất có khối lượng 1 kg có trọng lượng 10 N, nhưng khi ở trên Hoả Tinh, trọng lượng của nó chỉ khoảng 3,3 Ν. • Khối lượng của vật là không đổi cho dù ở bất kì nơi nào trong vũ trụ, nhưng trọng lượng thì thay đổi theo lực hấp dẫn tác dụng vào nó. Biết cường độ trường hấp dẫn ở bề mặt Mặt Trăng bằng 1/6 cường độ trường hấp dẫn ở bề mặt Trái Đất. Một vật ở Trái Đất có khối lượng 90 kg. Ở Mặt Trăng, vật này có trọng lượng bao nhiêu niutơn?
Khối lượng = 120 kg Trọng lượng = 120 X 10 = 1200 N Khối lượng = 120 kg Trọng lượng = 200 N Hình 29.1. Sự khác nhau về cường độ trường hấp dẫn ở mặt đất và ở Mặt Trăng |
Trước một chiếc cầu có biển báo như hình 29.2. Theo em, nếu không làm đúng như biển báo thì gây hại cho cầu như thế nào?
Hình 29.2. Biển cảnh báo về khối lượng của xe khi đi qua cầu
Trang 151
III. ĐỘ GIÃN CỦA LÒ XO TREO THẲNG ĐỨNG
Rô-bớt Húc (Robert Hooke, 1635-1703) là người đã dành nhiều thời gian nghiên cứu sự giãn của các lò xo khi treo các vật có khối lượng khác nhau lên chúng. Kết quả nghiên cứu của ông đã giúp chúng ta hiểu nhiều điều lí thú về sự co giãn của lò xo.
Thí nghiệm sau đây sẽ giúp em chứng minh được quan hệ giữa độ giãn của lò xo và khối lượng của vật được treo vào nó.
Dụng cụ: 1 lò xo, các quả kim loại có cùng khối lượng 50 g, thước có độ chia nhỏ nhất là 1 mm.
Hình 29.3. Thí nghiệm về độ giãn của lò xo
Tiến hành: Điều chỉnh để lò xo được treo thẳng đứng, có thể đọc rõ độ chia trên thước (hình 29.3a).
Đầu tiên, đánh dấu vị trí đầu dưới của lò xo. Sau đó, treo một quả kim loại vào đầu dưới của lò xo, chiều dài của lò xo tăng thêm một đoạn. Phần tăng thêm đó được gọi là độ giãn của lò xo.
Tiếp theo, lần lượt treo thêm các quả kim loại vào đầu dưới của lò xo. Xác định độ giãn của lò xo tương ứng với mỗi lần treo (hình 29.3). Ghi lại các kết quả như ví dụ đã làm ở bảng 29.1.
Bảng 29.1
| Lần đo | Khối lượng của vật treo (g) | Độ giãn của lò xo (cm) |
| 1 | 50 | 1,5 |
| 2 | 100 | 3,0 |
| 3 | 150 | 4,5 |
| Dựa vào kết quả thí nghiệm của mình, em hãy cho biết: Khi tăng khối lượng treo vào đầu dưới lò xo thì độ giân của lò xo thay đổi thế nào. |
Trang 152
Em có biết
Lò xo giãn ra sao?
Nghiên cứu sự giãn của các lò xo, Rô-bớt Húc đã nhận thấy khi khối lượng vật treo tăng lên, độ giãn lò xo tăng tỉ lệ với khối lượng của vật được treo vào nó.
Sau mỗi lần tháo vật khỏi lò xo, chiều dài của lò xo lại trở về giá trị ban đầu. Tuy nhiên, có lần ông vô tình treo vật có khối lượng lớn làm cho lò xo bị giãn đến mức sau khi bỏ vật ra khỏi lò xo, chiều dài của lò xo lớn hơn chiều dài ban đầu. Khi đó, lò xo đã vượt quá giới hạn đàn hồi và bị biến dạng vĩnh viễn. Như vậy, khi treo vật có khối lượng quá lớn vào lò xo, độ giãn của lò xo không còn tỉ lệ với khối lượng của vật treo vào nữa.
Lực kế lò xo
Khám phá của Rô-bớt Húc dẫn đến sự phát triển của phương pháp đo lực sử dụng lò xo khi biến dạng không vượt quá giới hạn đàn hồi của lò xo. Dụng cụ này gọi là lực kế lò xo. Độ giãn của lò xo lực kế tỉ lệ thuận với lực mà lò xo bị kéo.
Lò xo trong thế giới tự nhiên
Dây leo thực vật (hình 29.4a) với phần thân và phần nhánh tua cuốn có dạng lò xo để leo bám khi sinh trưởng. Các tua cuốn có thể co giãn như lò xo (hình 29.4b) nên có thể chịu được sức kéo của gió mạnh.
Hình 29.4. Các tua cuốn của thực vật
| Em hãy thực hiện một thí nghiệm để chứng minh được độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng của vật treo vào nó. |
| • Khối lượng là số đo lượng chất của một vật. • Lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật có khối lượng. • Trọng lượng của vật là độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật. • Độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tăng tỉ lệ với khối lượng của vật được treo vào lò xo. |
Bình Luận
Để Lại Bình Luận Của Bạn