Công thức liên hệ gia tốc và khối lượng và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

Công thức liên hệ gia tốc và khối lượng và cách giải các dạng bài tập chi tiết nhất

I. Lý thuyết

1. Định nghĩa

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

2. Công thức

$\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m} \left(1\right)$

Trong đó:

+ F là độ lớn của lực (N)

+ m là khối lượng của vật (kg)

+ a là gia tốc của vật (m/s²)

3. Kiến thức mở rộng

- Định luật I Niu – ton: 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.

- Từ công thức (1), ta có thể tìm được các lực tác dụng vào vật: $\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}$

Trong trường hợp, vật chịu tác dụng của nhiều lực thì hợp lực: $\overrightarrow{F}=\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}+....+ \overrightarrow{F_N}$

- Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. Vật nào có mức quán tính lớn hơn thì có khối lượng lớn hơn và ngược lại.

II. Bài tập vận dụng

Bài 1: Lấy một lực F truyền cho vật khối lượng m₁ thì vật có gia tốc là a₁ = 6m/s², truyền cho vật khối lượng m₂ thì vật có là a₂ = 4m/s². Hỏi lực F sẽ truyền cho vật có khối lượng m₃ = m₁ + m₂ thì vật có gia tốc là bao nhiêu?

Lời giải:

Theo định luật II newton F = ma => a = $\frac{F}{m}$

Với $m_1=\frac{F}{a_1};m_2=\frac{F}{a_2}$

Với $a_3=\frac{F}{m_3}=\frac{F}{m_1+m_2}\Rightarrow a_3=\frac{F}{{\displaystyle \frac{F}{a_1}}+{\displaystyle \frac{F}{a_2}}}=\frac{a_1.a_2}{a_1+a_2}\Rightarrow a_3=\frac{6.4}{6+4}=2,4 m/s^2$

Bài 2: Một vật có khối lượng 500g chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đầu 2m/s. Sau thời gian 4s, nó đi được quãng đường 24m. Biết vật luôn chịu tác dụng của lực kéo F_k và lực cản F_c = 0,5N. Tính độ lớn của lực kéo.

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe

Theo định luật II newton ta có: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{F_C}=m\overrightarrow{a}$

Chiếu lên chiều dương ta có: F - F_c = ma => F = ma + F_c (1)

Mà s = v₀t + $\frac{1}{2}$at² => 24 = 2.4 + $\frac{1}{2}$a.4² => a = 2m/s²

Thay vào (1) ta có F = 0,5.2 + 0,5 = 1,5N