Bài giảng Vật lí 10 - Bài học 11: Lực hấp dẫn, định luật vạn vật hấp dẫn

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Bài học 11: Lực hấp dẫn, định luật vạn vật hấp dẫn

1. TẠITẠI SAOSAO TRÁI MẶT TÁO TRĂNG KHễNG QUAY CHUYỂN QUANH ĐỘNG TRÁI ĐI ĐẤT VÀLấN TRÁI MÀ ĐẤT LẠI QUAYRƠI XUỐNG QUANH ĐẤT? MẶT TRỜI?
2. Bài 11: Lực hấp dẫn Định luật vạn vật hấp dẫn
3. I. LỰC HẤP DẪN: Mọi vật trong vũ trụ đều hỳt nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.
4. CHUYỂN ĐỘNG CỦA MẶT TRĂNG QUANH TRÁI ĐẤT
5. QUAN SÁT: Chuyển động của trỏi đất quanh mặt trời
6. CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC HÀNH TINH QUANH MẶT TRỜI
7. * Nhận xột: - Lực hấp dẫn là lực hỳt - Lực hấp dẫn tỏc dụng qua khoảng khụng gian giữa hai vật - Lực hấp dẫn giữa 2 vật khụng phụ thuộc sự cú mặt của vật khỏc và mụi trường giữa 2 vật.
8. II. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN 1. Định luật Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kỡ tỉ lệ thuận với tớch hai khối lượng của chỳng và tỉ lệ nghịch với bỡnh phương khoảng cỏch giữa chỳng.
9. 2. Hệ thức mm12 FG= Fhd: tỉ lệ thuận với m1, m2 hd r2 • m1, m2 là khối lượng hai chất điểm (kg) • r là khoảng cỏch giữa hai chất điểm (m) • G gọi là hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11 (N.m2/Kg2) m1 m2 Fhd1 Fhd2 r
10. * Điều kiện ỏp dụng Định luật: • Khoảng cỏch giữa hai vật rất lớn so với kớch thước của chỳng • Hai vật cú dạng hỡnh cầu đồng chất. Khi đú r là khoảng cỏch giữa hai tõm của hai vật đú
11. III - Trọng lực là trường hợp riờng của lực hấp dẫn: - Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn do Trỏi Đất tỏc dụng lờn vật đú Xột 1 vật khối lượng m ở độ cao h so với m mặt đất h P Gọi: M là khối lượng Trỏi đất (kg) ;R là bỏn kớnh Trỏi đất (m): R Lực hấp dẫn của trỏi đất lờn vật là: mM P = G M (R + h)2 (1) mà P = mg (2)
12. * Biểu thức của gia tốc rơi tự do g là gia tốc trọng trường m h M P = G g h 2 (R+ h) (1) R Từ (1) và (2) ta cú: M - Nếu vật ở gần mặt đất ( h<<R) 2 Ta cú: M R = G= g0ggh0 2 R Rh(2)+
13. Kiến thức cần nhớ ! I. LỰC❖ Lực HẤP hấp DẪN dẫn là lực hỳt lẫn nhau giữa mọi vật trong vũ trụ. ❖ ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN 1. Định luật: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kỡ tỉ lệ thuận với tớch hai khối lượng của chỳng và tỉ lệ nghịch với bỡnh phương khoảng cỏch giữa chỳng m m 2. Hệ thức : F = G 1 2 hd r 2 III. TRỌNG LỰC LÀ TRƯỜNG HỢP RIấNG CỦA LỰC HẤP DẪN M Nếu h << R thỡ : M g = G 2 h (R+ h) g = G 2 0 R
14. ứng dụng của lực hấp dẫn Vệ tinh nhõn tạo, tàu vũ trụ và trạm vũ trụ Ảnh minh họa mộtHệ hố Mặt đen Trờicỏch trỏi đất 600 năm ỏnh sỏng và nặng gấpThủy 10 lần triều Mặt Trời.
15. BÀI TẬP ÁP DỤNG Cõu 1: Viết biểu thức lực hấp dẫn giữa hai vật trong hỡnh vẽ sau A m m1 2 m m F = G 1 2 (l)2 r r1 l 2 m m m m m m B. 1 2 C. 1 2 D. 1 2 F = G 2 F = G 2 F = G 2 (r1 + l) (l + r2 ) (r1 + l + r2 )
16. CÂU 2 : Khi khối lượng của hai vật và khoảng cỏch giữa chỳng đều tăng lờn gấp đụi thỡ lực hấp dẫn giữa chỳng cú độ lớn: A.Tăng gấp đụi B. Giảm đi một nửa C. Tăng gấp 4 D. Giữ nguyờn như cũ
17. Cõu 3: Một vật khối lượng 1kg, ở trờn mặt đất cú trọng lượng 10N. Khi di chuyển vật tới một điểm cỏch tõm Trỏi Đất 2R(R là bỏn kớnh Trỏi Đất) thỡ nú cú trọng lượng bằng bao nhiờu? A. 1N B. 2.5N C. 5N D. 10N
18. Giải CÂU 4 : a/ Ta cú: mm12 Hai vật cú khối FGhd = 2 lượng m1=35kg và r −11 m =100kg được xem 2 mm 6,67. .35.100 2 =G 12 = 10 là 2 chất điểm cỏch r F 4,8.10−11 nhau 1 khoảng là r hd a/ Tỡm r, biết lực hấp => r = 70m dẫn giữa chỳng là b/ Khi tăng khoảng cỏch lờn gấp đụi 22 -11 r2=2r1 thỡ và Fhd giảm đi 4 lần 4,8.10 r21= 4r b/ Nếu khoảng cỏch F ' 22 tăng gấp đụi thỡ lực hd rr111 =22 = = hấp dẫn là bao nhiờu? Fhd r2144 r 11 FFN' = =.4.8.10−− 11 = 1,2.10 11 hd44 hd
19. CÂU 5 Tỡm lực hỳt giữa Trỏi Đất và Mặt Trăng. Biết Khối lượng Trỏi Đất là 6.1024kg và khối lượng Mặt Trăng là 7,4.1022kg. Khoảng cỏch giữa 2 tõm của chỳng là 3,84.105 km
20. CÂU 6 Hai quả cầu bằng chỡ, mỗi quả cầu cú khối lượng là 35kg, bỏn kớnh là 10cm. Hỏi lực hấp dẫn giữa chỳng cú giỏ trị lớn nhất là bao nhiờu?
21. Nhiệm vụ học tập ở nhà - Làm cỏc bài tập 4,5,6,7 trang 70 ở SGK và 1→7 SBT. - Đọc mục em cú biết ?