Vật lí lớp 10

Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 69 70 sgk Vật Lí 10

Hướng dẫn giải Bài 11. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn sgk Vật Lí 10. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 69 70 sgk Vật Lí 10 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 10, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.

LÍ THUYẾT

I – Lực hấp dẫn

– Mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một lực gọi là lực hấp dẫn.

– Lực hấp dẫn là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không gian giữa các vật.

II – Định luật vạn vật hấp dẫn

1. Định luật

Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

2. Công thức

Fhd = G\(\frac{m_{1}m_{2}}{r^{2}}\)

Trong đó:

m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm

r là khoảng cách giữa chúng;

G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 gọi là hằng số hấp dẫn.

3. Điều kiện áp dụng định luật

– Khoảng cách giữa 2 vật rất lớn so với kích thước của chúng, khi đó 2 vật được coi là 2 chất điểm.

– Các vật đồng chất và có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm và lực hấp dẫn nằm trên đường nối tâm.

III – Trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn

– Trọng lực mà Trái Đất tác dụng lên một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó.

– Trọng lực đặt vào một điểm đặc biệt của vật, gọi đó là trọng tâm của vật.

– Độ lớn của trọng lực tính như sau:

P = G \(\frac{mM}{(R + h)^{2}}\)

Trong đó:

m là khối lượng của vật (kg)

M và R là khối lượng và bán kính của Trái Đất

h là độ cao của vật so với mặt đất (m)

– Ta cũng có P = mg nên gia tốc rơi tự do:

g = \(\frac{GM}{(R + h)^{2}}\)

Nếu vật ở gần mặt đất (h<<R) thì g = \(\frac{GM}{R^{2}}\)

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 69 70 sgk Vật Lí 10 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

❓

1. Giải bài 1 trang 69 Vật Lý 10

Phát biểu định luật vạn vật hấp dẫn và viết hệ thức của lực hấp dẫn?

Trả lời:

Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Công thức: \({F_{h{\rm{d}}}} =\displaystyle G{{{m_1}{m_2}} \over {{r^2}}}\)

Trong đó m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm, r là khoảng cách giữa chúng; \(G = 6,{67.10^{ – 11}}\displaystyle{{N.{m^2}} \over {k{g^2}}}\) gọi là hằng số hấp dẫn.

2. Giải bài 2 trang 69 Vật Lý 10

Nêu định nghĩa trọng tâm của vật?

Trả lời:

Trọng tâm của vật là điểm đặt của vectơ trọng lực của vật.

3. Giải bài 3 trang 69 Vật Lý 10

Tại sao gia tốc rơi tự do và trọng lượng của vật càng lên cao lại càng giảm?

Trả lời:

Lực hấp dẫn giữa hai vật: F = G.Mm/d2

Trong đó M,m,d là khối lượng và khoảng cách giữa hai vật, G là hằng số hấp dẫn.
Vật có khối lượng m nhỏ hơn nhiều so với trái đất, ta xem lực tác dụng của trái đất lên vật là F = P = mg gọi là trọng lực

– Vật ở gần mặt đất: d = R (bán kính trái đất)

\(P = mg = G\frac{{Mm}}{{{R^2}}}\left( 1 \right)\)

– Vật ở độ cao h ⇒ cách tâm trái đất: d = R + h

\(P’ = mg’ = G\frac{{Mm}}{{{{\left( {R + h} \right)}^2}}}\left( 2 \right)\)

Lấy (2) chia (1)

\(\dfrac{g}{{g’}} = \dfrac{{{R^2}}}{{{{\left( {R + h} \right)}^2}}}\)

Gia tốc trọng trường tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ vật đến tâm trái đất

Khi h càng lớn (càng lên cao) thì g càng giảm.

P = mg, nên khi g giảm ⇒ P giảm

?

1. Giải bài 4 trang 69 Vật Lý 10

Một vật khối lượng 1 kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 10N. Khi chuyển vật tới một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính của Trái Đất) thì nó có trọng lượng bằng bao nhiêu?

A. 1 N ;  B. 2,5 N ;  C. 5N ;   D. 10N

Bài giải:

Ta có độ lớn của trọng lực (trọng lượng):

\( P = G \dfrac{mM}{(R + h)^{2}}\)

– Tại mặt đất (h = 0):

\({P_1} = G\displaystyle{{mM} \over {{R^2}}} = 10N\) (1)

– Ở độ cao cách tâm Trái Đất một đoạn \(2R ⇒ h = R\):

\( P_2= G\dfrac{mM}{(R + R)^{2}}\) = G\(\dfrac{mM}{4R^{2}}\) (2)

– Từ (1) và (2)

\( \Rightarrow \displaystyle{{{P_2}} \over {{P_1}}} = {\displaystyle{G{{mM} \over {4{R^2}}}} \over {\displaystyle G{{mM} \over {{R^2}}}}} = \displaystyle{1 \over 4}\\ \Rightarrow {P_2} = {{{P_1}} \over 4} = {{10} \over 4} = 2,5N\)

⇒ Đáp án: B.

2. Giải bài 5 trang 70 Vật Lý 10

Hai tàu thủy, mỗi chiếc có khối lượng 50 000 tấn ở cách nhau 1 km. lấy g = 10 m/s2. So sánh lực hấp dẫn giữa chúng với trọng lượng của một cái cân có khối lượng của một quả cân có khối lượng 20g.

A. Lớn hơn

B. Bằng nhau

C. Nhỏ hơn

D. Chưa thể biết.

Bài giải:

– Lực hấp dẫn giữa hai tàu thuỷ:

\({F_{hd}} = \displaystyle G{{{m_1}{m_2}} \over {{r^2}}} = {{{{6,67.10}^{ – 11}}.{{\left( {{{50000.10}^3}} \right)}^2}} \over {{{\left( {1000} \right)}^2}}} \\= 0,16675N\)

– Trọng lượng của 1 quả cân có khối lượng 20g:

\(P = mg = {20.10^{ – 3}}.10 = 0,2N\)

⇒ P > Fhd

⇒ Đáp án: C.

3. Giải bài 6 trang 70 Vật Lý 10

Trái Đất hút Mặt Trăng với một lực bằng bao nhiêu? Cho biết khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất là R = 38. 107m, khối lượng của Mặt Trăng m = 7,37.1022 kg, khối lượng của Trái Đất M = 6,0.1024kg.

Bài giải:

Trái Đất hút Mặt Trăng với một lực bằng:

\({F_{hd}} = G{{{m_1}{m_2}} \over {{r^2}}} = {6,67.10^{ – 11}}.{{{{7,37.10}^{22}}{{.6.10}^{24}}} \over {{{\left( {{{38.10}^7}} \right)}^2}}} \)\(= {2,04.10^{20}}N\)

4. Giải bài 7 trang 70 Vật Lý 10

Tính trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75kg khi người đó ở

a) Trên Trái Đất (lấy g = 9,8 m/s2)

b) Trên Mặt Trăng (lấy gmt = 1,70 m/s2)

c) Trên Kim Tinh (lấy gkt = 8,7m/s2)

Bài giải:

Áp dụng công thức : $P = mg; m = 75kg$.

a) Trọng lượng của nhà du hành vũ trụ khi người đó ở trên Trái Đất:

$P = 75.9,8 = 735N$.

b) Trọng lượng của nhà du hành vũ trụ khi người đó ở trên Mặt Trăng:

$P_{mt} = 75.1,7 = 127,5N$.

c) Trọng lượng của nhà du hành vũ trụ khi người đó ở trên Kim Tinh:

$P_{kt} = 75.8,7 = 652,5N$.

Bài trước:

Bài tiếp theo:

Xem thêm:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 69 70 sgk Vật Lí 10 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 10 tốt nhất!

“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“