Lực là một khái niệm được sử dụng nhiều trong cuộc sống của chúng ta. Tuy nhiên các vấn đề xung quanh khái niệm này như: Đơn vị của lực, công thức tính lực cần được làm rõ hơn nữa. Bài viết này sẽ giải đáp tới các bạn các vấn đề đó. Hãy cùng theo dõi với chúng tôi nhé!
1. Khái niệm lực là gì?
Lực được hiểu là các ảnh hưởng làm một vật chịu sự ảnh hưởng đến chuyển động, hướng hay cấu trúc hình học của nó. Một cách khác lực được hiểu là nguyên nhân làm chi một vật có khối lượng thay đổi vận tốc của nó. Hoặc đôi khi nó làm cho vật bị biến dạng. Lực là một đại lượng vật lý có hướng và độ lớn. Ký hiệu của lực được quy định trong hệ quốc tế SI là F (force).
2. Công thức tính lực tác động của vật
Trong ba định luật Newton có định luật thứ hai mô tả lực tác động của một vật. Định luật này ban đầu phát biểu rằng tổng lực tác dụng lên một vật bằng với tốc độ thay đổi động lượng theo thời gian. Trong trường hợp trọng lượng của vật có giá trị không đổi, định luật hàm ý rằng gia tốc của vật tỉ lệ thuận với tổng các lực tác dụng lên nó. Vectơ lực có hướng của tổng lực và có độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật. Công thức tính lực tác dụng lên một vật là:
Trong đó:
- F thể hiện lực tác dụng lên vật
- m là khối lượng của vật
- a là gia tốc của vật
Lưu ý: Các mũi tên ở trên thể hiện đó là đại lượng vectơ có hướng và độ lớn.
3. Đơn vị của lực là gì?
Trong hệ đo lường quốc tế SI, đơn vị của lực là Newton, ký hiệu là N. Hoặc đơn vị lực khác dựa vào công thức tính của nó là kg.m/s2. Đây là lực cần thiết để làm cho một vật có khối lượng 1 kg thu gia tốc 1 m/s2.
Trong hệ đo lường CGS, đơn vị của lực là dyne. Đây là lực cần để làm một vật có khối lượng 1g thu gia tốc 1cm/s2. Hoặc đơn vị đo lực được tính bằng g.cm/s2 = g.cm.s-2. Để quy đổi được đơn vị này ra Newton ta quy đổi như sau: 1N = 1dyne.
Trong hệ đơn vị Anh (FPS), thì đơn vị lực là pound - lực, kí hiệu là lbf. Nó được định nghĩa là lực hấp dẫn tác dụng lên một vật có khối lượng là 1 pound trong môi trường tiêu chuẩn 9,80665 m/s2. Đơn vị pound có đưa ra một đơn vị khác đo khối lượng. Đơn vị đo lực 1 slug sẽ là khối lượng mà vật sẽ thu được gia tốc 1 foot/s2 khi vật chịu tác động của một lực pound - lực.
Một đơn vị của lực khác theo hệ FPS tuyệt đối là poundal. Đây là lực cần thiết để gia tốc cho khối lượng một pound đạt được 1 foot/s2. Các đơn vị đo lực slug và poundal được đưa ra để tránh hằng số tỷ lệ trong định luật thứ hai Newton. Poundal là đơn vị lực không được sử dụng phổ biến như Newton.
4. Lực ma sát là gì và đơn vị của lực này
Ma sát được hình thành do quá trình chống lại xu hướng chuyển động tương đối giữa hai bề mặt. Lực ma sát sinh ra tỷ lệ với lực pháp tuyến giữ cho hai vật tách rời nhau tại các điểm tiếp xúc. Lực ma sát gồm hai loại, đó là: lực ma sát tĩnh và lực ma sát động.
Lực ma sát tĩnh sẽ bằng và có hướng ngược với lực tác dụng song song với bề mặt tiếp xúc. Giá trị của lực ma sát tĩnh bằng tích số giữa hệ số ma sát tĩnh và lực pháp tuyến. Độ lớn lực ma sát tĩnh luôn thỏa mãn điều kiện lớn hơn hoặc bằng 0 và nhỏ hơn hoặc bằng μsfFN.
Lực ma sát động độc lập về cả lực tác dụng và sự chuyển động của vật. Độ lớn lực ma sát trượt bằng hệ số ma sát động nhân với lực pháp tuyến. Trong đó, hệ số ma sát động có giá trị nhỏ hơn hệ số ma sát tĩnh.
Đơn vị của lực ma sát là Newton (N).
5. Lực đàn hồi là gì và đơn vị của lực
Lực đàn hồi là lực tác động lên lò xo làm cho nó trở lại trạng thái ban đầu. Một lò xo được coi là lý tưởng trong trường hợp nó không có khối lượng, không có ma sát, không bị đứt gãy, co giãn vô thời hạn. Trong trường hợp lò xo bị nén ngắn lại chúng tác dụng một lực đẩy. Và khi bị kéo dài chúng tác dụng một lực kéo. Độ lớn của hai lực này đều tỷ lệ với độ dịch chuyển của lò xo so với vị trí cân bằng của nó. Lực này chính là lực tác dụng ngược lại ngoại lực đang tác dụng lên nó. Đơn vị lực đàn hồi là Newton.
6. Trọng lực là gì và đơn vị đo của nó
Trọng lực thể hiện lực hút Trái Đất tác dụng lên một vật. Nó có phương thẳng đứng và có chiều hướng về tâm Trái Đất. Giá trị của trọng lực bằng tích số giữa khối lượng và gia tốc trọng trường. Tuy nhiên do thường có sự nhầm lẫn mà ta cần phải phân biệt rõ trọng lượng và trọng lực. Điểm khác biệt cơ bản là trọng lượng là độ lớn của trọng lực.
Đơn vị đo lực này là Newton hoặc một đơn vị lực khác là kg.m.s-2.
