Lực

Lực đại diện cho một đại lượng vật lý tương tác với vật để thực hiện một việc . Thí dụ như Sức dùng để đóng mở cửa .

Ký hiệu và đơn vị đo lường

Lực có ký hiệu F đo bằng đơn vị Niu tơn N

$1N=1Kgm/s$

Công thức toán

Lực được tính bằng công thức toán

$F=ma=m{\frac {d}{dt}}v(t)=m{\frac {d^{2}}{dt^{2}}}s(t)$

5 Định luật Newton

5 Định luật Newton- các định luật vật lí được nhà vật lí học Isaac Newton tìm ra lần đầu tiên và được xuất bản trong cuốn sách Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên) năm 1687. Newton dùng những định luật này để giải thích và nghiên cứu chuyển động của các vật thể, ví dụ như chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời.

1. Vật ở nguyên trạng thái khi không có Lực tương tác
2. Khi có Lực tương tác, vật sẻ thay đổi trạng thái
3. Ở trạng thái cân bằng, tổng lực tương tác với vật bằng không
4. Vật sẻ tạo một phản lực chống lại lực tương tác
5. Lực hút giửa hai vật tỉ lệ với bình phương khoảng cách giửa hai vật

Định luật 1 cho rằng không có lực tương tác, vật sẻ đứng yên không di chuyển . Định luật 2 cho rằng khi có lực tương tác, vật sẻ di chuyển tạo ra chuyển động . Định luật 3 cho rằng vật cân bằng khi tổng lực tương tác với vật bằng không . Định luật 4 cho rằng vật sẻ tạo ra phản lực chống lại lực tương tác trong mọi thực thể cân bằng . Định luật 5 cho rằng lực hút giửa 2 vật tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giửa 2 vật

Các dạng lực cơ bản

Động lực

Lực làm cho một khối lượng di chuyển ở một vận tốc

$F_{p}=ma=m{\frac {v}{t}}={\frac {p}{t}}$

Với

$F_{p}$ - Động lực

$m$ - Khối lượng

$v$ - Vận tốc

$t$ - Thời gian

$p$ - Động lượng

Trọng lực

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

$-F_{g}=-mg=-m{\frac {MG}{h^{2}}}$

Với

$F_{g}$ - Trọng lực

$g$ - Gia tốc rơi

$h$ - đường dài rơi

Phản lực

Lực chống lại lực tác động trên vật

Phản lực tính bằng

$F_{-}=-F$

Với

$F$ - Lực tương tác

Failed to parse (syntax error): {\displaystyle F_} - Phản lực

Áp lực

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

$F_{A}={\frac {F_{N}}{A}}$

Với

$F_{A}$ - Áp lực

$F_{N}$ - Lực tương tác thẳng đứng

$A$ - Diện tích bề mặt của vật

Lực ma sát

$-F_{\mu }=-\mu F_{N}$

Lực đàn hồi

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.

$F_{x}=-kx$
$F_{y}=ky$
$F_{\theta }=l\theta$

Lực ly tâm

$F_{v}=m{\frac {v}{r}}={\frac {p}{r}}$

Lực hướng tâm

200px

$F_{r}=mvr=pr$

Lực Coulomb

200px|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.

$F={\frac {Q_{+}Q_{-}}{r^{2}}}$

Lực Ampere

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

$F=QE$

Lực Lorentz

150px

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

$F=\pm QvB$

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

$F=QE\pm QvB$

Lực Hạt nhân mạnh (Lực giủ lại)

 $nhf=2\pi mvr$

Lực Hạt nhân yếu (Lực thoát ly)

$hf=hf_{o}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$

Lực và Chuyển động của vật

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.

Định luật	Lực	Chuyển động
Định luật 1	$F=0$	Vật đứng yên khi không có lực tương tác
Định luật 2	$F$ ≠ 0	Vật di chuyển khi có lực tương tác
Định luật 3	$\Sigma F=0$	Vật ở trạng thái cân bằng khi có tổng lực tương bằng không

Chuyển động trên mặt đất

Động Lực tạo ra chuyển động theo hướng phải

$F_{p}=m{\frac {v}{t}}={\frac {p}{t}}$

Lực cản trở chuyển động theo hướng trái

$F_{\mu }=\mu F_{N}$

Chuyển động cân bằng trên bề mặt

$F_{p}=F_{\mu }$

$m{\frac {v}{t}}=\mu F_{N}$

$a={\frac {\mu F_{N}}{m}}$

$v={\frac {\mu F_{N}t}{m}}$

$t={\frac {mv}{\mu F_{N}}}$

Chuyển động trong không trung

Động Lực tạo ra chuyển động theo hướng lên

$F_{p}=m{\frac {v}{t}}={\frac {p}{t}}$

Chuyển động rơi tự do của vật theo hướng xuống đất

$F_{g}=mg=m{\frac {MG}{h^{2}}}$

$g={\frac {MG}{h^{2}}}$

$h={\sqrt {\frac {MG}{g}}}$

Chuyển động cân bằng lơ lửng trong không trung

$F_{p}=F_{g}$

$m{\frac {v}{t}}=mg=m{\frac {MG}{h^{2}}}$

$a=g={\frac {MG}{h^{2}}}$

$h={\sqrt {\frac {MG}{g}}}={\sqrt {\frac {MG}{a}}}$

$v=gt={\frac {MG}{h^{2}}}t$

$t={\frac {v}{g}}={\frac {vh^{2}}{MG}}$

Dao động sóng

Dao động lò xo lên xuống

50px

$-F_{g}=F_{y}$

$-mg=ky$

$g=-{\frac {k}{m}}y$

${\frac {d^{2}}{dt^{2}}}y=-{\frac {k}{m}}y$

$y=A\sin(\omega t)$

$\omega ={\sqrt {\frac {k}{m}}}$

Dao động lò xo qua lại

$F_{a}=-F_{x}$

$ma=-kx$

$a=-{\frac {k}{m}}x$

${\frac {d^{2}}{dt^{2}}}x=-{\frac {k}{m}}x$

$x=A\sin(\omega t)$

$\omega ={\sqrt {\frac {k}{m}}}$

Dao động con lắc đong đưa

150px

$-mg=l\theta$

$g=-{\frac {l}{m}}\theta$

${\frac {d^{2}}{dt^{2}}}\theta =-{\frac {l}{g}}\theta$

$\theta =A\sin \omega t$

$\omega ={\sqrt {\frac {l}{g}}}$

Mọi dao động sóng đều có thể biểu diển bằng Phương trình và hàm số sóng

Phương trình sóng

$f{''}(t)+\beta f(t)=0$

Hàm số sóng

$f(t)=Asin\omega t$

$\omega ={\sqrt {\beta }}$

$\omega ={\sqrt {\frac {k}{m}}}$ . Dao động lò xo

$\omega ={\sqrt {\frac {l}{m}}}$ . Dao động con lắc

Chuyển động rơi tự do của vật xuống đất khi có lực cản trở chuyển động

$F_{p}={\sqrt {F^{2}-F_{m}^{2}}}=m{\sqrt {a^{2}-g^{2}}}$

Chuyển động điện tích

Tương tác giửa Điện tích và Từ trường tạo ra Lực động từ làm cho điện tích di chuyển theo vòng tròn do có cân bằng giửa 2 lực Lực động từ và Lực quay tròn cua điện tích

$W_{B}=W_{r}$

$QvBl=m{\frac {v^{2}}{r}}$

$v=({\frac {Q}{m}})Brl$

$r={\frac {mv^{2}}{QBl}}$

Phóng xạ điện từ

Phóng xạ nhiệt vào môi trường xung quanh

$pv=mC\Delta T$

Phóng xạ quang vào môi trường xung quanh

$pC=hf_{o}$

$h={\frac {pC}{f_{o}}}=p\lambda _{o}$

$\lambda _{o}={\frac {hf_{o}}{C}}={\frac {h}{p}}$

$p={\frac {hf_{o}}{C}}={\frac {h}{\lambda _{o}}}$

Phóng xạ điện vào môi trường xung quanh

$pC=hf$

$h={\frac {pC}{f}}=p\lambda$

$\lambda ={\frac {hf}{C}}={\frac {h}{p}}$

$p={\frac {hf}{C}}={\frac {h}{\lambda }}$

Phóng xạ vật chất

Phóng xạ nhiệt vào môi trường xung quanh

$W=i^{2}R(T)$

$R(T)=R_{o}+nT$ . Dẩn điện

$R(T)=R_{o}e^{nT}$ . Bán dẩn điện

Phóng xạ quang vào môi trường xung quanh

$W=\Phi +K.E.=hf$

$\Phi =hf_{o}$ . $(f=f_{o}K.E.=0)$

$f_{o}={\frac {\Phi }{h}}$

Phóng xạ điện vào môi trường xung quanh

$f=f_{o}+{\frac {1}{2}}{\frac {mv^{2}}{h}}$