Trả lời nhanh
Câu đúng: cặp lực và phản lực trong định luật III Niutơn tác dụng vào hai vật khác nhau, có cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều. Vì tác dụng lên hai vật khác nhau nên hai lực này không cân bằng nhau, dù độ lớn luôn bằng nhau. Mệnh đề nào nói chúng đặt vào cùng một vật đều sai.
Định luật III Niutơn nói gì?
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 có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều.
Viết bằng vectơ: FAB = −FBA. Trong đó FAB là lực A tác dụng lên B, còn FBA là lực B tác dụng lên A.
Bốn đặc điểm cần nhớ của cặp lực – phản lực
| Đặc điểm | Nội dung |
|---|---|
| Điểm đặt | Đặt vào hai vật khác nhau |
| Phương, chiều | Cùng giá (cùng phương), ngược chiều |
| Độ lớn | Luôn bằng nhau, xuất hiện và mất đi đồng thời |
| Bản chất | Cùng loại lực (cùng là lực tiếp xúc hoặc cùng là lực hấp dẫn, lực điện…) |
Vì sao hai lực này không cân bằng?
Hai lực cân bằng phải cùng tác dụng lên một vật thì mới triệt tiêu nhau, làm hợp lực bằng 0. Lực và phản lực lại đặt lên hai vật riêng biệt, nên mỗi vật chỉ chịu một trong hai lực.
Vì vậy không thể lấy lực và phản lực để cộng vectơ cho một vật. Mỗi vật vẫn thu gia tốc theo định luật II Niutơn dưới tác dụng của lực mà nó nhận.
Các mệnh đề dễ gặp trong câu hỏi trắc nghiệm
- “Tác dụng vào cùng một vật” → Sai. Đây là đặc điểm của hai lực cân bằng, không phải của lực và phản lực.
- “Tác dụng vào hai vật khác nhau” → Đúng.
- “Không bằng nhau về độ lớn” (vật nhỏ chịu lực nhỏ hơn) → Sai. Độ lớn luôn bằng nhau, bất kể khối lượng hay trạng thái chuyển động.
- “Bằng nhau về độ lớn nhưng không cùng giá” → Sai. Hai lực luôn nằm trên cùng một đường thẳng.
- “Lực xuất hiện trước, phản lực xuất hiện sau” → Sai. Hai lực xuất hiện và mất đi cùng lúc.
Lưu ý: đề của bạn có thể sắp xếp thứ tự phương án khác. Hãy chọn phương án có nội dung “hai vật khác nhau” (kèm cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn).
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm với hai lực cân bằng. Quả táo nằm yên trên bàn chịu trọng lực P và phản lực N của mặt bàn. Hai lực này cân bằng vì cùng đặt lên quả táo, nên không phải cặp lực – phản lực của định luật III.
- Tưởng vật khối lượng lớn tác dụng lực mạnh hơn. Xe tải đâm xe con thì hai xe tác dụng lên nhau lực bằng nhau. Xe con hư hại nặng hơn vì gia tốc (a = F/m) và độ bền khác nhau.
- Cho rằng “bằng nhau nên chẳng vật nào chuyển động”. Ngựa kéo xe: lực xe kéo ngựa bằng lực ngựa kéo xe, nhưng xe chuyển động vì lực đẩy của mặt đất lên ngựa lớn hơn lực cản lên xe.
Mẹo nhớ nhanh
Hãy tự hỏi hai câu: (1) Hai lực có đặt lên hai vật khác nhau không? (2) Hai lực có cùng bản chất không? Nếu cả hai đều “có”, đó là cặp lực – phản lực. Nếu hai lực cùng đặt lên một vật thì chỉ có thể là lực cân bằng (hoặc không), chứ không phải cặp theo định luật III.
Ví dụ cặp đúng của quả táo trên bàn: Trái Đất hút táo – táo hút Trái Đất; bàn đẩy táo – táo ép lên bàn.
Bài luyện tập
Bài 1. Một người đứng yên trên sàn. Hãy chỉ ra phản lực của lực mà sàn nâng người lên.
Đáp án: Phản lực là lực người ép xuống sàn, đặt vào sàn, cùng độ lớn, hướng xuống. Nó không phải trọng lực của người.
Bài 2. Hai vật tiếp xúc, khối lượng 2 kg và 3 kg, đẩy nhau bằng lực 6 N (đây là ví dụ tự đặt, bỏ qua ma sát). Tính gia tốc của mỗi vật.
Đáp án: Lực tác dụng lên mỗi vật đều có độ lớn 6 N. Vật 2 kg: a = 6/2 = 3 m/s². Vật 3 kg: a = 6/3 = 2 m/s². Lực bằng nhau nhưng gia tốc khác nhau vì khối lượng khác nhau.
Bài 3. Đúng hay sai: “Vì lực và phản lực cân bằng nhau nên tên lửa không thể bay lên.”
Đáp án: Sai. Lực và phản lực đặt lên hai vật khác nhau (tên lửa và khí phụt ra), không cân bằng. Khí bị đẩy xuống thì khí đẩy tên lửa lên.
Câu hỏi thường gặp
Lực và phản lực có cân bằng nhau không?
Không. Hai lực cân bằng phải đặt lên cùng một vật, còn lực và phản lực đặt lên hai vật khác nhau nên không thể triệt tiêu nhau.
Vì sao vật nhẹ và vật nặng tác dụng lên nhau lực bằng nhau mà vẫn chuyển động khác nhau?
Độ lớn lực bằng nhau nhưng gia tốc a = F/m phụ thuộc khối lượng. Vật có khối lượng nhỏ hơn thì thu gia tốc lớn hơn.
Trọng lực và phản lực của mặt bàn có phải cặp lực – phản lực của định luật III không?
Không. Hai lực này cùng đặt lên vật nằm trên bàn và cân bằng nhau. Cặp lực – phản lực đúng là lực bàn đẩy vật và lực vật ép lên bàn.
Lực và phản lực có cùng bản chất không?
Có. Hai lực luôn cùng loại: cùng là lực tiếp xúc, hoặc cùng là lực hấp dẫn, lực điện, lực từ…