Trả lời nhanh
Phát biểu “Lực là nguyên nhân làm biến đổi chuyển động của một vật” là phát biểu ĐÚNG. Theo định luật 2 Newton, khi có hợp lực khác 0 tác dụng, vật thu gia tốc a = F/m, tức vận tốc của nó thay đổi về độ lớn hoặc hướng. Ngược lại, lực không phải là thứ cần có để duy trì chuyển động thẳng đều.
Hiểu đúng cụm “biến đổi chuyển động”
“Biến đổi chuyển động” nghĩa là vận tốc của vật thay đổi: nhanh lên, chậm lại, đổi hướng, hoặc vật đang đứng yên bắt đầu chuyển động. Nói cách khác, vật có gia tốc khác 0.
Trong Vật lí, cái gì làm vận tốc thay đổi thì ta gọi đó là tác dụng của lực. Vì vậy lực là nguyên nhân gây ra sự biến đổi chuyển động.
Giải thích bằng định luật Newton
- Định luật 1: nếu hợp lực tác dụng lên vật bằng 0 thì vật đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều. Chuyển động không bị biến đổi khi không có (hoặc cân bằng) lực.
- Định luật 2: a = F/m, hay F = m·a. Hợp lực F càng lớn thì gia tốc càng lớn; khối lượng m càng lớn thì vật càng khó thay đổi vận tốc (quán tính lớn).
Hai định luật cho cùng một thông điệp: có hợp lực khác 0 thì chuyển động bị biến đổi; hợp lực bằng 0 thì chuyển động được giữ nguyên.
Vì sao phát biểu này đúng? Ví dụ quanh ta
- Cầu thủ đá quả bóng đang nằm yên: lực chân tác dụng làm bóng thu vận tốc.
- Xe máy bóp phanh: lực ma sát của má phanh và mặt đường làm vận tốc giảm dần.
- Vệ tinh quay quanh Trái Đất: lực hấp dẫn luôn hướng vào tâm, làm vận tốc đổi hướng liên tục dù độ lớn gần như không đổi.
Những quan niệm sai hay gặp (dùng để loại trừ phương án)
Nếu đề cho nhiều phương án, hãy gạch ngay những phương án có ý như dưới đây:
| Quan niệm sai | Vì sao sai |
|---|---|
| “Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động” | Vật chuyển động thẳng đều vẫn giữ nguyên trạng thái khi hợp lực bằng 0 (định luật 1). Cái cần lực là sự thay đổi, không phải sự duy trì. |
| “Vật chuyển động thì chắc chắn có lực tác dụng theo hướng chuyển động” | Một viên bi lăn đều trên mặt băng rất trơn không cần lực đẩy theo hướng đi. |
| “Vật đứng yên thì không có lực nào tác dụng” | Quyển sách trên bàn vẫn chịu trọng lực và phản lực; hai lực cân bằng nên hợp lực bằng 0. |
| “Lực càng lớn thì vận tốc càng lớn” | Lực quyết định gia tốc (tốc độ thay đổi vận tốc), không quyết định trực tiếp vận tốc. |
Mẹo nhớ
Hãy nhớ câu: “Lực đổi vận tốc, không giữ vận tốc”. Gặp câu hỏi về nguyên nhân, tự hỏi: vận tốc có thay đổi không? Nếu có thì phải có hợp lực khác 0.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “có lực tác dụng” với “có hợp lực khác 0”. Vật chịu nhiều lực cân bằng vẫn chuyển động không đổi.
- Quên rằng đổi hướng chuyển động cũng là biến đổi chuyển động.
- Cho rằng xe chạy đều trên đường thẳng phải có lực kéo lớn hơn lực cản; thực ra lực kéo bằng lực cản.
Bài luyện tập
Bài 1. Một vật khối lượng 2 kg đang đứng yên, chịu hợp lực không đổi 10 N. Tính vận tốc sau 3 s.
Đáp án: a = F/m = 10/2 = 5 m/s²; v = a·t = 5·3 = 15 m/s.
Bài 2. Ô tô khối lượng 1000 kg chạy 20 m/s thì hãm phanh, lực hãm tổng hợp 4000 N không đổi. Tìm thời gian và quãng đường đến khi dừng.
Đáp án: độ lớn gia tốc = 4000/1000 = 4 m/s²; t = 20/4 = 5 s; s = v²/(2a) = 400/8 = 50 m.
Bài 3. Một thùng hàng được kéo bằng lực 50 N trên sàn ngang và chuyển động thẳng đều. Hợp lực lên thùng bằng bao nhiêu? Lực ma sát bằng bao nhiêu?
Đáp án: chuyển động thẳng đều nên hợp lực bằng 0; lực ma sát trượt có độ lớn 50 N, ngược chiều lực kéo.
Câu hỏi thường gặp
Lực là nguyên nhân làm biến đổi chuyển động của vật có đúng không?
Đúng. Khi hợp lực tác dụng lên vật khác 0, vật có gia tốc nên vận tốc thay đổi về độ lớn hoặc hướng (định luật 2 Newton).
Lực có phải là nguyên nhân duy trì chuyển động không?
Không. Theo định luật 1 Newton, vật vẫn chuyển động thẳng đều khi hợp lực bằng 0. Xe dừng lại trên đường thường do lực ma sát và lực cản, không phải vì hết lực đẩy.
Thế nào là biến đổi chuyển động?
Là vận tốc của vật thay đổi: tăng, giảm, đổi hướng hoặc từ đứng yên chuyển sang chuyển động.
Vật chịu nhiều lực tác dụng thì chuyển động có chắc biến đổi không?
Không chắc. Chỉ khi hợp lực khác 0 thì chuyển động mới biến đổi. Nếu các lực cân bằng, hợp lực bằng 0 và trạng thái chuyển động được giữ nguyên.