Công thức của định luật vạn vật hấp dẫn là gì?

Định luật vạn vật hấp dẫn – thuyết vạn vật hấp dẫn hay luật vạn vật hấp dẫn…Đây đều là một tên gọi 1 định luật nổi tiếng của nhà thiên tài Newton. Vậy định luật này như thế nào? Và công thức của định luật vạn vật hấp dẫn là gì? Chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu nhé!

Tìm hiểu về lực hấp dẫn và định luật vạn vật hấp dẫn

 Lực hấp dẫn là gì?

Lực hấp dẫn của Trái Đất chính là lực tác động lên các vật thể có khối lượng và làm cho chúng rơi xuống đất. Lực hấp dẫn này cũng giúp cho việc gắn kết với các vật chất để có thể hình thành Trái Đất , Mặt Trời và các thiên thể khác. Nếu như không có nó các vật thể sẽ không thể liên kết với nhau và cũng như cuộc sống của chúng ta hiện nay không thể tồn tại được. 

Lực hấp dẫn cũng là lực giữ cho Trái Đất và các hành tinh khác ở trên những quỹ đạo của chúng quanh Mặt Trời, Mặt Trăng trên quỹ đạo quanh Trái Đất… Và nhiều hiện tượng thiên nhiên khác mà chúng ta  quan sát được.

Công thức tính lực hấp dẫn:

Trong đó:

• G: là hằng số hấp dẫn
• r: là khoảng cách giữa hai vật

• M: khối lượng với gia tốc

Lực hấp dẫn của Trái Đất tác động lên các vật thể có khối lượng và đó là nguyên nhân tại sao chúng ta có thể đứng trên bề mặt trái đất mà không bị hất văng trong khi trái đất vẫn đang quay.

Hiện tượng không trọng lực là hiện tượng rất quen thuộc với các nhà du hành vũ trụ trải qua nhiều. Lúc đó, con người sẽ trôi nổi lềnh bềnh trong không gian. Và không thể giữ được trong lượng và không đựng thằng trên bề mặt bằng được.

Trọng lực là gì?

Trọng lực của một vật thể trên bề mặt một hành tinh hay vật thể khác trong vũ trụ. Là lực hấp dẫn mà hành tinh hay vật thể khác tác động lên nó. 

Với những vật thể ở trái đất, thì trọng lực P = 10

• P: là trọng lực (N)
• m: là khối lượng vật thể (kg)

Ví dụ: bạn đứng trên mặt đất với trọng lượng là 50kg. Lúc đó trọng lực hay còn là lực hút trái đất với bạn là: P= 10.50 = 500N.

Định luật vạn vật hấp dẫn

Định luật vạn vật hấp dẫn được phát hiện như sau: 

“Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kỳ tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng”.

Nói một cách khác, định luật vạn vật hấp dẫn của Newton và được giải thích như sau: mọi hạt đều hút mọi hạt khác trong vũ trụ với một lực tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng. Và nó được tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các tâm của chúng.

Đây chính là một định luật vật lý tổng quát, nó được rút ra từ những quan sát thực nghiệm của Newton và được gọi là suy luận quy nạp. 

Công thức của định luật vạn vật hấp dẫn là gì?

Sau khi đã tìm hiểu về định luật vạn vật hấp dẫn. Thì ta có công thức của định luật vạn vật hấp dẫn như sau:

Trong đó: 

• Fhd: Là lực hấp dẫn tác dụng giữa hai vật
• m1, m2: Là khối lượng của vật
• r: Là khoảng cách giữa các khối tâm của chúng
• G: Là hằng số hấp dẫn

Điều kiện áp dụng công thức của định luật vạn vật hấp dẫn là gì?

• Được dùng để có khoảng cách giữa 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng. Khi đó, hai vật được coi là 2 chất điểm
• Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Khi ấy “r” là một khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn được nằm trên đường nối tâm.

Định luật được áp dụng cho các trường hợp

– Với hai định luật này thì nó thường được áp dụng trong hai trường hợp sau:

• Hai vật là hai chất điểm
• Hai vật đồng chất hình cầu với khoảng cách giữa chúng được tính từ tâm vật này đến tâm vật kia.

Trường hợp đặc biệt

Trong trường hợp này thì trọng lực là trường hợp đặc biệt của lực hấp dẫn. Khi mà trọng lực được tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn của Trái đất và vật đó, Trọng lực sẽ được đặt vào một điểm đặc biệt của vật và nó được gọi là trọng tâm của vật

• Vật ở gần mặt đất (h<<R)

Vật sẽ có khồi lượng m, có gia tốc rơi tự do là:

go= MG / R2

Còn theo định luật 2 Newton, thì vật có khối lượng m chịu lực hấp dẫn có độ lớn là:

P= m.go = G.M.m / R2

• Đối với vật ở xa mặt đất:

Định luật vạn vật hấp dẫn sẽ được mở rộng. Trái Đất như một quả cầu đồng tính thì lực hấp dẫn sẽ tác dụng lên một vật có khối lượng m ở độ cao h là:

F= GMm / (R+h)2

Mặt khác, lực này cũng là trọng lực hay lực hút của trái đất, nên:

P= mg

Và từ hai công thức này, ta có thể rút ra được gia tốc rơi tự do của vật độ ở độ cao là:

g= MG / (R+h)2.

Đặc điểm của lực hấp dẫn

Đặc điểm của lực hấp dẫn được thể hiện qua 3 phương diện sau:

• Là lực hút
• Đây là điểm đặt lại tại trọng tâm của vật (chất điểm)
• Giá trị của lực là đường thẳng đi qua tâm của 2 vật

Nó chỉ được đúng khi khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thước của chúng. Hoặc là có thể với các vật đồng chất và có dạng hình cầu.

Sơ đồ tư duy về lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn

Trên đây là những kiến thức liên quan đến định luật vạn vật hấp dẫn. Cũng như là công thức của định luật vạn vật hấp dẫn là gì? Mong qua bài viết có thể giúp bạn hiểu thêm được về định luật. Và cũng mong bài chia sẻ có thể giúp ích được cho trong việc áp dụng định luật vào nhu cầu sử dụng của mình. Nếu bạn còn thắc mắc gì, thì có thể liên hệ vandieukhienvn. Để được nhân viên tư vấn và hỗ trợ.

Cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi bài chia sẻ. Chúc bạn có một ngày vui vẻ!