Các định luật của Newton về chuyển động ppsx

Các định luật của Newton về chuyển động
Ba định luật của Newton về chuyển động được phát biểu (lần đầu tiên)
như sau:
 Định luật 1 Newton: Một vật đang đứng yên hoặc chuyển động
thẳng đều sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều mãi mãi nếu
không bị buộc phải thay đổi trạng thái đó bởi ngoại lực tác dụng
lên vật.
 Định luật 2 Newton: Biến thiên động lượng của một vật theo thời
gian tỉ lệ với tổng lực tác dụng lên vật, và có hướng là hướng của
tổng lực.
 Định luật 3 Newton: Đối với mỗi lực tác động bao giờ cũng có một
phản lực cùng độ lớn, nói cách khác, các lực tương tác giữa hai vật
bao giờ cũng là những cặp lực cùng độ lớn và ngược chiều.
Trải qua mấy thế kỷ, mặc dù ba định luật của Newton được phát biểu
theo nhiều hình thức khác nhau nhưng bản chất không có gì thay đổi.
Mục lục
[ẩn]
 1 Định luật 1
 2 Định luật 2
o 2.1 Định luật 2 Newton trong cơ học cổ điển
o 2.2 Định luật 2 Newton trong thuyết tương đối hẹp
 3 Định luật 3
 4 Xem thêm
 5 Liên kết ngoài
Định luật 1
Định luật 1 của Newton bắt nguồn từ một phát biểu trước đó của Galileo
Galilei và còn được gọi là định luật quán tính.
Định luật quán tính nêu lên một đặc tính quan trọng của một vật chuyển
động, đó là khuynh hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động (quán
tính). Trạng thái chuyển động ở đây được đặc trưng bởi vận tốc (hay
tổng quát là động lượng) của chuyển động. Nếu không chịu tác dụng bởi

một tổng hợp lực có giá trị khác không thì một vật đang đứng yên sẽ
đứng yên mãi mãi, và một vật đang chuyển động sẽ chuyển động thẳng
đều mãi mãi.
Định luật 1 chỉ ra rằng lực không phải là nguyên nhân cơ bản gây ra
chuyển động của các vật, mà đúng hơn là nguyên nhân gây ra sự thay
đổi trạng thái chuyển động (thay đổi vận tốc/động lượng của vật).
Nếu không xét tới các lực quán tính, định luật 1 của Newton chỉ nghiệm
đúng trong các hệ quy chiếu quán tính, tức là hệ quy chiếu có vận tốc
không đổi. Nếu áp dụng định luật này đối với các hệ quy chiếu phi quán
tính, chúng ta phải thêm vào lực quán tính. Khi đó, tổng lực bằng lực cơ
bản cộng lực quán tính.
Trong thực tế, không có hệ quy chiếu nào là hệ quy chiếu quán tính hoàn
toàn. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp cụ thể, một hệ quy chiếu có thể
coi gần đúng là hệ quy chiếu quán tính. Ví dụ, khi xét chuyển động của
các vật trên bề mặt Trái đất, người ta thường xem hệ quy chiếu gắn với
mặt đất như một hệ quy chiếu quán tính.
Định luật 2
Định luật 2 Newton được viết dưới dạng toán học như sau:

Với:
 là tổng ngoại lực tác dụng lên vật (trong SI, lực đo bằng đơn vị
N)
 là động lượng của vật (trong SI, động lượng đo bằng đơn vị kg
m/s)
 t là thời gian (trong SI, thời gian đo bằng đơn vị s)
Phương trình toán học trên đưa ra một định nghĩa cụ thể và chính xác
cho khái niệm lực. Lực, trong vật lý, được định nghĩa là sự thay đổi của
động lượng trong một đơn vị thời gian. Như vậy, tổng ngoại lực tác
dụng lên một vật tại một thời điểm nhất định (lực tức thời) được biểu thị
bởi tốc độ thay đổi động lượng của vật tại thời điểm đó. Động luợng của

vật biến đổi càng nhanh khi ngoại lực tác dụng lên vật càng lớn và
ngược lại.
Ngoài việc đưa ra định nghĩa cho lực, định luật 2 Newton còn là nền
tảng của định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng.
Hai định luật này có ý nghĩa quan trọng trong việc đơn giản hóa nghiên
cứu về chuyển động và tương tác giữa các vật.
[sửa] Định luật 2 Newton trong cơ học cổ điển
Trong cơ học cổ điển, khối lượng có giá trị không đổi, bất kể chuyển
động của vật. Do đó, phương trình định luật 2 Newton trở thành:


Với:
 m là khối lượng của vật (trong SI, khối lượng đo bằng đơn vị kg)
 là gia tốc của vật (trong SI, gia tốc đo bằng đơn vị m/s2).
Như vậy trong cơ học cổ điển, tổng ngoại lực bằng tích của khối lượng
và gia tốc.
Cũng trong cơ học cổ điển, khi không xét tới lực quán tính, định luật 2,
giống như định luật 1, chỉ đúng trong hệ quy chiếu quán tính. Khi áp
dụng cho hệ quy chiếu không quán tính, cần thêm vào lực quán tính.
[sửa] Định luật 2 Newton trong thuyết tương đối hẹp
Trong thuyết tương đối hẹp, định luật 2 Newton được mở rộng để áp
dụng cho liên hệ giữa lực-4 và động lượng-4 hay gia tốc-4:

Fa = m0Aa
[sửa] Định luật 3
Định luật 3 Newton chỉ ra rằng lực không xuất hiện riêng lẻ mà xuất
hiện theo từng cặp động lực-phản lực. Nói cách khác, lực chỉ xuất hiện
khi có sự tương tác qua lại giữa hai hay nhiều vật với nhau. Cặp lực này,
định luật 3 nói rõ thêm, là cặp lực trực đối. Chúng có cùng độ lớn nhưng
ngược chiều nhau.

Trong tương tác giữa hai vật A và B. Nếu A tác dụng một lực lên B,
thì B cũng gây ra một lực lên A và
.
Hơn nữa, trong tương tác, A làm thay đổi động lượng của B bao nhiêu
thì động lượng của A cũng bị thay đổi bấy nhiêu theo chiều ngược lại.