Sách Vật lý/Lực

Tủ sách mở Wikibooks

Lực đại diện cho một đại lượng vật lý tương tác với vật để thực hiện một việc. Khi dùng sức đẩy một vật làm cho vật di chuyển từ vị trí đứng yên tạo ra chuyển động. Sức dùng để đẩy vật được gọi là lực. Lực tương tác với vật làm cho Vật di chuyển tạo ra chuyển động . Lực có ký hiệu F đo bằng đơn vị Newton N .

Phần tử Lực[sửa]

Lực tương tác với vật có thể biểu diển bằng Vector lực tương tác với vật ở các chiều ngang , dọc và nghiêng .

Vector lực[sửa]

Vector lực có thể biểu diển như mO6.t vecor nghiêng là tổng của 2 vector ngang và dọc như ở dưới đây

Với

- Vector nghiêng
- Vector ngang
- Vector dọc

Cường độ lực[sửa]

Cường độ lực ngang

Cường độ lực dọc

Cường độ lực nghiêng ở góc độ

Dạng lực[sửa]

Động lực[sửa]

Một khối lượng di chuyển dưới tác động của một động lực tính bằng

Trọng lực[sửa]

Một khối lượng rơi xuống đất do có tác động của một trọng lực tính bằng

Phản lực[sửa]

Trong hệ thống cân bàng, tổng lực tác động trên vật phải bằng không

Phản lực tính bằng -F

Áp lực[sửa]

Mọi lực tương tác trên diện tích bề mặt của vật được tính bằng

Lực ma sát[sửa]

Lực đàn hồi[sửa]

Lực đàn hồi là lực sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Chẳng hạn, lực gây ra bởi một lò xo khi nó bị nén lại hoặc kéo giãn ra. Lực đàn hồi có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Tức là nó có xu hướng đưa vật trở lại trạng thái ban đầu khi chưa bị biến dạng. Độ lớn của lực đàn hồi, khi biến dạng trong giới hạn đàn hồi, có thể được xác định gần đúng theo định luật Hooke:

V'i

x là độ biến dạng và
k là hệ số đàn hồi (hay độ cứng) của vật.

Định luật này chính xác với những vật dụng như lò xo. Với những vật thể như miếng cao su hay chất dẻo thì sự phụ thuộc giữa lực đàn hồi vào biến dạng có thể phức tạp hơn.

Lực ly tâm[sửa]

Lực hướng tâm[sửa]

Centripetal force diagram.svg

Lực Ampere[sửa]

F --> O -E-> O

Theo Ampere, lực điện làm cho Điện tích đứng yên di chuyển tạo ra một Điện trường E được gọi là Lực động điện và tính bằng công thức sau

Lực Coulomb[sửa]

Tương tác giữa 2 điện tích điểm trong không gian

Coulomb quan sát cho thấy, khi có 2 điện tích nằm kề nhau . Điện tích cùng loại đẩy nhau , Điện tích khác loại hút nhau . Tương tác giửa các điện tích tạo ra lực hút hay lực đẩy giửa các điện tích . Định luật Coulomb phát biểu là: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỷ lệ thuận với tích độ lớn của các điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Lực Lorentz[sửa]

Lorentz force.svg

Tương tác giửa Điện tích và Từ trường tạo ra Lực động từ có hướng vuông góc với hướng Lực động điện

Tương tác giửa Điện tích và Từ trường tạo ra Lực điện từ , tổng của 2 lực Lực động từ và Lực động điện

Lực Hạt nhân mạnh[sửa]

Lực Hạt nhân yếu[sửa]

Định luật Newton về lực và chuyển động của vật[sửa]

Các định luật về Chuyển động của Newton là một hệ thống gồm 3 định luật đặt nền móng cơ bản cho cơ học cổ điển. Chúng mô tả mối quan hệ giữa một vật thể và các lực tác động cũng như chuyển động của vật thể đó. Các định luật đã được diễn giải theo nhiều cách khác nhau trong suốt 3 thế kỷ sau đó.

F = 0 Không có lực tương tác , không có chuyển động Vật sẽ đứng yên
F≠ 0 Lực tương tác với vật tạo ra chuyển động Vật sẽ di chuyển
Σ F = 0 Tổng lực trên vật bằng không, vật ở trạng thái cân bằng Vật ở trạng thái cân bằng


Chuyển động của vật[sửa]

Di chuyển tự do không bị cản trở[sửa]

  • Khi có một động lượng tự do di chuyển trên mặt đất không bị cản trở theo hướng ngang
O → F


  • Khi có một động lượng tự do rơi xuống đất không bị cản trở theo hướng dọc
O


  • Khi có một động lượng tự do trôi nổi bồng bền trên không trung


O




  • Khi có một động lượng tự do trôi nổi bồng bền trên không trung vô quỹ đạo vòng tròn



  • Khi có một động lượng tự do trôi nổi bồng bền trên không trung vô quỹ đạo bầu dục

Di chuyển với cản trở lực[sửa]

  • Khi có một động lượng di chuyển trên mặt đất theo hướng ngang bị cản trở bởi lực ma sát của mặt đất
Fu <-- O --> Fp




  • Khi có một động lượng rơi xuống đất theo hướng dọc bị cản trở bởi lực cản trở của không khí


  • Khi có một động lượng rơi xuống đất theo hướng dọc bị cản trở bởi lực cản trở của không khí

Chuyển động của điện tích[sửa]

Lực Coulomb[sửa]

Lực Ampere[sửa]

Lực Lorentz[sửa]


Chuyển động của nguyên tử[sửa]

Bán kính nguyên tử[sửa]

Cân bằng lực hút điện tích và lực động lực

Cân bằng động lực lượng tử và động lực di chuyển theo vòng tròn



Tổng năng lượng[sửa]


Năng lượng lượng tử[sửa]