BÀI 16: ĐỊNH LUẬT 3 NEWTON

1. NHẬN BIẾT

Câu 1: Định luật III Newton nói về mối quan hệ giữa những gì?

Trả lời:

Định luật III Newton nói về mối quan hệ giữa các lực tác động và lực phản tác động trong một tương tác.

Câu 2: Theo Định luật III Newton, lực tác động và lực phản tác động có cùng hướng hay ngược hướng?

Trả lời:

Lực tác động và lực phản tác động có hướng ngược nhau.

Câu 3: Nêu Biểu thức của định luật III Newton được viết cho hai vật tương tác A và B?

Trả lời:

Câu 4: Theo Định luật III Newton, khi một vật A tác động lực lên vật B, vật B phản tác động như thế nào?

Trả lời:

Vật B phản tác động với lực có cùng độ lớn nhưng ngược chiều với lực mà vật A tác động lên nó.

Câu 5: Mô tả ý nghĩa của "mỗi tác động đều có một phản tác động tương ứng" theo Định luật III Newton.

Trả lời:

Điều này có nghĩa là mọi lực tác động từ vật A lên vật B đều được đáp trả bằng một lực phản tác động từ vật B lên vật A.

2. THÔNG HIỂU

Câu 6: Hai đội A và B chơi kéo co và đội A thắng, có thể từ đấy rút ra được nhận xét gì?

Trả lời:

Theo định luật III Newton.

Đội A thắng đội B là do hợp lực tác dụng lên đội A lớn hơn hợp lực tác dụng lên đội B.

- Lực tác dụng lên đội A gồm lực kéo do đội B tác dụng lên, lực do mặt đất dụng lên.

- Lực tác dụng lên đội B gồm lực kéo do đội A tác dụng lên, lực do mặt đất dụng lên.

Lực do đội A tác dụng lên đội B có độ lớn bằng với lực do đội B tác dụng lên đội A.

Vậy đội A thắng đội B là do lực do mặt đất tác dụng lên đội A có độ lớn lớn hơn lực do mặt đất tác dụng lên đội B.

Suy ra: Đội A tác dụng vào mặt đất một lực có độ lớn lớn hơn đội B tác dụng vào mặt đất.

Câu 7: “Lực và phản lực luôn cùng hướng với nhau”. Mệnh đề trên là đúng hay sai khi nói về lực và phản lực?’

Trả lời:

Sai, lực và phản lực luôn ngược hướng với nhau.

Câu 8: Nêu đặc điểm của Cặp "lực và phản lực" trong định luật III Niutơn

Trả lời:

Theo định luật III Newton.

Cặp “lực và phản lực” có đặc điểm:

- Cùng phương

- Ngược chiều

- Cùng độ lớn

- Tác dụng vào hai vật khác nhau.

Câu 9: Khi người ta dùng búa đóng một cây đinh vào một khối gỗ thì lực của búa tác dụng vào đinh về độ lớn sẽ như thế nào so với lực của đinh tác dụng vào búa? Giải thích?

Trả lời:

Lực của búa tác dụng vào đinh về độ lớn bằng lực của đinh tác dụng vào búa

Theo định luật III Newton.

Lực do búa tác dụng vào đinh và lực của đinh tác dụng vào búa là cặp lực và phản lực. Nên độ lớn của hai lực này phải bằng nhau.

Câu 10: Một người có trọng lượng 500 N đứng trên mặt đất. Lực mà mặt đất tác dụng lên người đó có độ lớn?

Trả lời:

Bằng 500 N.

Vì theo định luật III Newton cặp lực và phản lực có độ lớn bằng nhau.

3. VẬN DỤNG

Câu 11: Giải thích tại sao bạn cảm thấy nhẹ khi đẩy một chiếc xe đạp và cảm thấy nặng khi đẩy một chiếc ô tô.

Trả lời:

Điều này là do ô tô có khối lượng lớn hơn, nên lực phản tác động của ô tô cũng lớn hơn, khiến bạn cảm thấy nặng hơn.

Câu 12: Trong trường hợp một người đứng trên một chiếc thuyền đứng yên, làm thế nào người đó có thể di chuyển thuyền?

Trả lời:

Người đó có thể đẩy thuyền bằng lực, và thuyền sẽ chuyển động theo hướng ngược chiều với hướng lực tác động.

Câu 13: Nêu một ví dụ cụ thể trong thế giới thực về việc áp dụng Định luật III Newton để di chuyển một vật.

Trả lời:

Ví dụ: Khi bạn đẩy một chiếc xe đạp, bạn tác động một lực lên xe đạp và xe đạp phản tác động bằng một lực ngược chiều, làm cho xe chuyển động.

Câu 14: Làm thế nào bạn có thể giải thích sự chuyển động của một tên lửa dựa trên Định luật III Newton?

Trả lời:

Tên lửa di chuyển nhờ lực phản tác động từ dòng khí thải ra từ động cơ, làm cho tên lửa chuyển động ngược chiều với hướng dòng khí.

Bài 15: Một quả bóng khối lượng m = 100(g) được thả rơi tự do từ độ cao h = 0,8(m). Khi đập vào sàn nhẵn bóng thì nẩy lên đúng độ cao h. Thời gian và chạm là ∆t = 0,5(s). Xác định lực trung bình do sàn tác dụng lên bóng ?

Trả lời:

Vận tốc khi chạm đất: v =

Chọn chiều dương là chiều bóng nảy lên

F = ma = m = 1,6N

Bài 16: Hai quả cầu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang, quả cầu 1 chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào quả cầu thứ hai đang đứng yên. Sau va chạm cả hai quả cầu chuyển động theo hướng cũ của quả cầu 1 với cùng vận tốc 2m/s. Tìm tỉ số khối lượng m₁/m₂

Trả lời:

Ta có:

v₁ = 4 m/s; v’₁ = 2 m/s; v₂ = 0; v’₂ = 2 m/s

Gọi t là thời gian tương tác giữa 2 quả cầu, chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả cầu 1

áp dụng định luật III Newton ta có

m₁a₁ = –m₂a₂ = > m₁(v’₁ – v₁)/t = –m₂(v’₂ – v₂)/t = > m₁/m₂ = 1

Bài 17: Trên mặt nằm ngang không ma sát, xe một chuyển động với độ lớn vận tốc 5 m/s đến va chạm vào xe hai đang đứng yên. Sau va chạm, bật lại với tốc độ 150 cm/s, xe hai chuyển động với độ lớn vận tốc 200 cm/s. Biết khối lượng xe hai là 400 g. Tính khối lượng xe một.

Trả lời:

Ta có:

v₁ = 5 m/s; v’₁ = 150 cm/s = 1,5 m/s; v₂ = 0; v’₂ = 2 m/s; m₂ = 0,4 kg

Gọi t là thời gian tương tác giữa hai xe

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1 trước va chạm

Độ lớn gia tốc của xe 1: a₁ = (–v’₁ – v₁)/t

Độ lớn gia tốc của xe 2: a₂ = (v’₂ – v₂)/t

Áp dụng định luật III Newton ta có

m₁a₁ = –m₂a₂ = > m₁(1,5 + 5) = 2m₂ = > m₁ = 0,145kg

4. VẬN DỤNG CAO

Câu 18: Quả bóng khối lượng 2kg bay với vận tốc 72km/h đến đập vào tường và bật trở lại với độ lớn không đổi. Biết va chạm của bóng với tường theo định luật phản xạ gương, và bóng đến đập vào tường dưới góc tới 30°. Thời gian va chạm là 0,05s. Tính lực do tường tác dụng lên bóng.

Trả lời:

Gọi là lực do quả bóng tác dụng vào tường; là lực do tường tác dụng lại quả bóng. Theo định luật III Newton, ta có: F₁₂ = F₂₁

Trong thời gian va chạm, ta có:

F₂₁ = m₁a₁ =

Vì hợp với vecto một góc 60^o và

• m/s
• F₂₁ = m₁a₁ =

Vậy: Lực do tường tác dụng lên bóng là F₂₁ = 138,6 N

Câu 19: Hai quả bóng ép sát vào nhau trên mặt phẳng ngang. Khi buông tay, hai quả bóng lăn được những quãng đường 9(m) và 4(m) rồi dừng lại. Biết sau khi rời nhau, hai quả bóng chuyển động chậm dần đều với gia tốc không đổi. Tính tỉ số khối lượng của hai quả bóng ?

Trả lời:

Ta có:

a₁ = a₂ =>

• v₀₁ = 1,5 v₀₂

F₁ = F₂ => m₁v₀₁ = m₂v₀₂

Bài 20: Xe A chuyển động với vận tốc 3,6km/h đến đạp vào xe B đang đứng yên. Sau va chạm xe A đội ngược lại với vận tốc 0,1m/s, còn xe B chạy tới với vận tốc 0,55m/s. Biết m_B = 200g, tìm m_A.

Trả lời:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe A.

Áp dụng định luật III Newton cho tương tác giữa hai xa, ta có:

Chiếu phương trình trên lên chiều dương đã chọn, ta được:

Vậy: khối lượng của xe A là m_A = 0,1 kg