Quán tính là một hiện tượng vật lý xuất hiện phổ biến trong đời sống và hoạt động thường ngày của con người. Vậy lực quán tính là gì? Công thức tính lực quán tính như thế nào? Bài viết này của supperclean.vn sẽ giúp bạn đọc hiểu chi tiết hơn nhé!
Contents
Quán tính là gì?
Chương trình Vật Lý 8 đã đưa ra khái niệm quán tính là gì như sau: Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
Như vậy, quán tính là đặc trưng cho sự cản trở của vật (có khối lượng) khi có sự thay đổi về vận tốc của chúng. Điều này bao gồm sự thay đổi về hướng chuyển động và tốc độ của đối tượng.
Quán tính là gì? – Cho ví dụ minh họa
Để hiểu rõ hơn khái niệm momen quán tính là gì, mình sẽ lấy các ví dụ minh họa rõ nhất nhất để bạn đọc hình dung rõ nét nhất nhé:
- Ô tô đang di chuyển đột ngột rẽ phải, phần thân trên của các hành khách trên xe có xu hướng chuyển động theo hướng của vận tốc cũ. Do đó, hành khách bị nghiêng về phía bên trái.
- Hai đội đang thi kéo co, một đội thả tay ra thì đội còn lại sẽ bị ngã theo hướng kéo của sợi dây.
- Khi ta rũ bụi khỏi giẻ lau, mặc dù đã dừng rũ tay nhưng do quán tính, bụi bẩn vẫn tiếp tục chuyển động và rời khỏi giẻ.
- Khi nhảy từ trên bậc cầu thang cao xuống, chân ta thường có xu hướng gập lại. Nguyên nhân là bởi do khi nhảy, người và chân có cùng vận tốc. Khi chạm đất, bàn chân dừng lại đột ngột nhưng cẳng chân và toàn thân vẫn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên chân bị gập lại.
- Khi phơi quần áo, chúng ta thường giũ mạnh để nước trong quần áo văng ra. Lúc đầu, quần áo và nước trong quần áo có cùng chuyển động. Khi ta dừng hoạt động giũ; tức là chuyển động của quần áo dừng đột ngột nhưng những giọt nước trong quần áo vẫn duy trì vận tốc cũ theo quán tính.
- Nhờ có quán tính mà ta có thể kéo chiếc khăn trải bàn mà không làm rơi đồ trên bàn.
XEM THÊM: Nghị lực là gì? Biểu hiện, vai trò và cách rèn luyện ý chí nghị lực
Lực quán tính là gì?
Lực quán tính là một lực ảo, có khả năng gây biến dạng và tạo ra gia tốc cho vật. Lực quán tính không có phản lực, được sinh ra trong hệ quy chiếu phi quán tính.
Theo cơ học cổ điển, lực quán tính được tác dụng lên vật phụ thuộc phần lớn vào trạng thái chuyển động của hệ quy chiếu; nhưng lại không được quy về lực cơ bản. Nguyên nhân là bởi hệ quy chiếu chuyển động thẳng không có gia tốc, gọi là hệ quy chiếu quán tính đều. Còn hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc với hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu phi quán tính.
Đặc điểm của lực quán tính là gì?
Lực quán tính có các đặc điểm sau:
- Khi lực tác động càng lớn thì sự biến đổi trạng thái chuyển động diễn ra càng nhanh và mạnh.
- Vật có khối lượng càng lớn thì quá trình biến đổi trạng thái chuyển động sẽ diễn ra chậm hơn.
Ví dụ: Hai ô tô có trọng lượng khác nhau và di chuyển cùng một vận tốc. Khi ta hãm phanh với độ lớn bằng nhau thì ô tô nào có trọng lượng lớn hơn sẽ mất nhiều thời gian dừng lại hơn.
XEM THÊM: Etanol là gì? Tính chất hóa học và ứng dụng của Etanol
Công thức tính lực quán tính
Trong hệ quy chiếu phi quán tính, có vật thể với khối lượng m. Tại một mốc thời gian nhất định, hệ quy chiếu chuyển động và có gia tốc a. Khi đó, m sẽ chịu lực quán tính và được xác định theo công thức sau:
Lực quán tính ly tâm là gì?
Đây là trường hợp đặc biệt của lực quán tính, xuất hiện trong hệ quy chiếu có vật chuyển động tròn. Trong hệ quy chiếu quay, vật thể chuyển động thẳng đều và bị đẩy với phương xuyên qua tâm xoay. Lực đẩy này được gọi là lực ly tâm.
Lực quán tính ly tâm tác dụng lên vật trong hệ quy chiếu quay. Chúng có phương là một đường thẳng, nối tâm đường cong với tâm của chuyển động. Chiều hướng từ tâm đường cong ra ngoài.
Lực quán tính ly tâm được xác định vằng khối lượng của vật, nhân với bình phương tốc độ dài và chia cho bán kính đường cong.
Supperclean.vn hy vọng qua bài viết này sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về mức quán tính là gì. Nếu bạn có góp ý hay bổ sung thêm thông tin thì hãy bình luận vào cuối bài viết cho chúng tôi biết nhé!
