Ba Định Luật Newton Vật Tự Do Là Gì?

Ba định luật Newton về chuyển động là nền tảng của cơ học cổ điển, mô tả mối quan hệ giữa một vật thể và các lực tác dụng lên nó, cũng như chuyển động của vật thể do tác động của các lực đó. Chúng được Isaac Newton, một nhà vật lý, toán học và thiên văn học người Anh, công bố lần đầu tiên trong cuốn sách Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên) vào năm 1687.

Định luật 1 Newton: Định luật quán tính

Định luật 1 Newton phát biểu rằng:
“Một vật thể đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, và một vật thể đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều với vận tốc không đổi, trừ khi có một lực khác tác dụng lên nó.”

Nói cách khác, nếu tổng hợp lực tác dụng lên một vật bằng 0, thì vật đó sẽ duy trì trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều.

Ví dụ về định luật quán tính

Ví dụ, một quả bóng đang nằm yên trên mặt đất sẽ không tự di chuyển trừ khi có lực tác động vào nó như lực đá hoặc lực gió. Tương tự, một chiếc xe hơi đang chạy với vận tốc không đổi sẽ tiếp tục chạy với vận tốc đó trừ khi người lái xe đạp phanh hoặc đánh lái.

Định luật 2 Newton: Định luật về gia tốc

Định luật 2 Newton phát biểu rằng:
“Gia tốc của một vật thể tỷ lệ thuận với tổng hợp lực tác dụng lên vật và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật.”

Công thức toán học của định luật 2 Newton là:

F = ma

Trong đó:

F là tổng hợp lực tác dụng lên vật (đơn vị là Newton, ký hiệu là N).
m là khối lượng của vật (đơn vị là kilôgam, ký hiệu là kg).
a là gia tốc của vật (đơn vị là mét trên giây bình phương, ký hiệu là m/s²).

Định luật này cho thấy rằng một lực lớn hơn sẽ tạo ra gia tốc lớn hơn cho cùng một khối lượng, và một khối lượng lớn hơn sẽ có gia tốc nhỏ hơn cho cùng một lực tác dụng.

Ví dụ, nếu ta tác dụng một lực 10N lên một vật có khối lượng 1kg, vật sẽ có gia tốc là 10 m/s². Nếu ta tăng lực tác dụng lên 20N, gia tốc của vật sẽ tăng lên 20 m/s². Ngược lại, nếu ta giữ nguyên lực 10N nhưng tăng khối lượng của vật lên 2kg, gia tốc của vật sẽ giảm xuống còn 5 m/s².

Định luật 3 Newton: Định luật về tác dụng và phản tác dụng

Định luật 3 Newton phát biểu rằng:
“Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối.”

Hai lực này được gọi là lực tác dụng và lực phản tác dụng. Chúng có đặc điểm sau:

Luôn xuất hiện hoặc mất đi đồng thời.
Có cùng độ lớn, cùng phương nhưng ngược chiều.
Tác dụng lên hai vật khác nhau.

Ví dụ, khi ta đứng trên mặt đất, ta tác dụng một lực xuống mặt đất (trọng lực), đồng thời mặt đất cũng tác dụng một lực lên ta (phản lực). Hai lực này có độ lớn bằng nhau, cùng phương thẳng đứng nhưng ngược chiều.

Hoặc khi một khẩu súng bắn, viên đạn bay về phía trước, đồng thời, báng súng giật lại phía sau.

Kết luận

Ba định luật Newton về chuyển động là những khái niệm cơ bản trong vật lý và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Từ việc thiết kế xe cộ, máy móc cho đến việc phóng vệ tinh, các định luật này đều đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích và dự đoán chuyển động của các vật thể.

Bạn có muốn tìm hiểu thêm về biểu thức định luật 3 newton? Hay bạn muốn ôn tập kiến thức với bài tập định luật 1 newton? Hãy cùng khám phá ba định luật niu tơn wiki để biết thêm chi tiết.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa khối lượng và trọng lượng là gì?
Lực ma sát là gì và nó ảnh hưởng như thế nào đến chuyển động?
Làm thế nào để tính toán động năng và thế năng của một vật?
Định luật bảo toàn năng lượng hoạt động như thế nào trong thực tế?
Làm thế nào để áp dụng ba định luật Newton để giải quyết các bài toán vật lý?
Cách vẽ của định luật phản xạ ánh sáng
Bài giảng định luật newton