Trả lời nhanh
Phát biểu “lực là nguyên nhân duy trì chuyển động” là SAI. Theo định luật 1 Newton, nếu vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc các lực tác dụng cân bằng nhau (hợp lực bằng 0) thì vật giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. Chuyển động được duy trì nhờ quán tính; lực chỉ là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc.
Định luật 1 Newton nói gì?
Nội dung: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Viết gọn: khi Fhl = 0 thì vận tốc v không đổi (cả độ lớn lẫn hướng), tức gia tốc a = 0.
Vì sao “lực duy trì chuyển động” là quan niệm sai?
Quan niệm này có từ thời Aristotle: muốn vật chuyển động mãi thì phải có lực đẩy mãi. Galileo rồi Newton chỉ ra điều ngược lại. Vật đang chuyển động tự nó có xu hướng giữ nguyên vận tốc – tính chất đó gọi là quán tính.
Ta thấy vật dừng lại trong đời sống vì có lực cản (ma sát, lực cản không khí), chứ không phải vì thiếu lực đẩy. Nếu loại bỏ được các lực cản, vật sẽ chuyển động thẳng đều mãi mãi.
Phân biệt lực và quán tính
| Tiêu chí | Lực | Quán tính |
|---|---|---|
| Bản chất | Tác dụng của vật này lên vật khác | Tính chất giữ nguyên vận tốc của mọi vật có khối lượng |
| Vai trò | Làm thay đổi vận tốc (gây gia tốc) | Duy trì vận tốc hiện có |
| Đo bằng | Newton (N) | Khối lượng (kg) – khối lượng càng lớn, quán tính càng lớn |
Ví dụ minh hoạ
- Xe đạp ngừng đạp: xe vẫn lăn thêm một đoạn nhờ quán tính, rồi chậm dần vì ma sát và lực cản không khí.
- Tàu vũ trụ ngoài không gian: tắt động cơ, tàu vẫn bay thẳng đều vì gần như không có lực cản.
- Xe chạy thẳng đều trên đường ngang: lực kéo của động cơ cân bằng với lực cản. Lực kéo không “duy trì chuyển động” mà chỉ bù lại lực cản, nên hợp lực bằng 0.
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng vật chuyển động thì nhất định có lực tác dụng theo hướng chuyển động. Sai: vật chuyển động thẳng đều có thể có hợp lực bằng 0.
- Nhầm “không có lực” với “hợp lực bằng 0”. Định luật 1 đúng cho cả hai trường hợp.
- Quên chữ “thẳng đều”: hợp lực bằng 0 thì vật không thể chuyển động tròn đều hay cong, vì hướng vận tốc đổi cần có lực.
Mẹo nhớ: lực quyết định vận tốc đổi hay không, không quyết định vận tốc có hay không.
Bài luyện tập
Câu 1. Ô tô chạy thẳng đều với vận tốc 20 m/s, lực kéo của động cơ là 2000 N. Tổng các lực cản bằng bao nhiêu? Hợp lực tác dụng lên xe là bao nhiêu?
Đáp án: Chuyển động thẳng đều nên hợp lực bằng 0; lực cản có độ lớn 2000 N, ngược chiều lực kéo.
Câu 2. Quả bóng lăn trên sân cỏ dừng dần. Có mâu thuẫn với định luật 1 không?
Đáp án: Không. Bóng chịu lực ma sát lăn và lực cản không khí nên hợp lực khác 0, vận tốc giảm dần.
Câu 3. Đúng hay sai: “Vật đang đứng yên thì chắc chắn không có lực nào tác dụng.”
Đáp án: Sai. Vật có thể chịu nhiều lực nhưng hợp lực bằng 0, ví dụ quyển sách trên bàn chịu trọng lực và phản lực cân bằng.
Kết luận
Theo định luật 1 Newton, lực không phải nguyên nhân duy trì chuyển động. Lực là nguyên nhân làm thay đổi trạng thái chuyển động; còn việc vật tiếp tục chuyển động thẳng đều khi hợp lực bằng 0 là do quán tính.
Câu hỏi thường gặp
Theo định luật 1 Newton thì lực có phải nguyên nhân duy trì chuyển động không?
Không. Lực không duy trì chuyển động mà làm thay đổi vận tốc. Khi hợp lực bằng 0, vật tự giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nhờ quán tính.
Vì sao xe máy tắt máy vẫn đi thêm một đoạn?
Do quán tính, xe có xu hướng giữ nguyên vận tốc. Xe dừng dần vì lực ma sát và lực cản không khí tác dụng ngược chiều chuyển động.
Định luật 1 Newton còn gọi là gì?
Còn gọi là định luật quán tính. Định luật chỉ nghiệm đúng trong hệ quy chiếu quán tính.
Vật chuyển động thẳng đều có chịu lực tác dụng không?
Có thể có. Vật có thể chịu nhiều lực nhưng chúng cân bằng nhau, tức hợp lực bằng 0 thì vật vẫn chuyển động thẳng đều.