Bỏ qua đến nội dung

Chương VIII · Lý thuyết

Bài 43. Trọng lượng, lực hấp dẫn

Bộ quần áo của nhà du hành vũ trụ có khối lượng khoảng 50 kg50\ \text{kg}, vậy mà trên Mặt Trăng họ vẫn đi lại, nhảy nhót dễ dàng. Vì sao một vật có cùng khối lượng mà ở Mặt Trăng lại "nhẹ" hơn ở Trái Đất? Khối lượng và trọng lượng khác nhau thế nào?

Em sẽ học được

  • Nêu được khối lượng là số đo lượng chất của vật.
  • Nêu được lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật có khối lượng.
  • Nêu được trọng lượng của vật là độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật, đơn vị niutơn; tính gần đúng trọng lượng từ khối lượng.
  • Phân biệt được khối lượng và trọng lượng.

Khối lượng

Số ghi trên bao bì, như "Khối lượng tịnh: 500 g500\ \text{g}", là khối lượng của chất chứa trong bao bì, không tính vỏ. Lượng chất của một vật không đổi khi ta mang vật đi nơi khác, nên khối lượng của vật ở Trái Đất, trên Mặt Trăng hay trên Sao Hỏa đều như nhau.

Lực hấp dẫn

Buông tay, quả táo rơi xuống đất; ném hòn đá lên cao, hòn đá lại rơi xuống. Đó là vì Trái Đất hút mọi vật về phía nó. Không chỉ Trái Đất: Mặt Trăng hút các vật trên Mặt Trăng, Mặt Trời hút Trái Đất, và hai vật bất kì cũng hút nhau.

Trọng lượng

Lực hút của Trái Đất có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới (hướng về phía Trái Đất). Vì thế quả dọi treo trên sợi dây luôn chỉ phương thẳng đứng.

Vật có khối lượng 1 kg1\ \text{kg} ở các nơi (giá trị gần đúng)
Nơi đặt vậtKhối lượngTrọng lượng (lực hút của nơi đó lên vật)
Trái Đất1 kg1\ \text{kg}9,8 N9{,}8\ \text{N}
Mặt Trăng1 kg1\ \text{kg}1,6 N1{,}6\ \text{N}
Sao Hỏa1 kg1\ \text{kg}3,7 N3{,}7\ \text{N}
Phân biệt khối lượng và trọng lượng
Tiêu chíKhối lượngTrọng lượng
Là gìSố đo lượng chất của vậtĐộ lớn lực hút của Trái Đất lên vật
Kí hiệu, đơn vịmm, kilôgam (kg\text{kg})PP, niutơn (N\text{N})
Dụng cụ đoCânLực kế
Phương, chiềuKhông cóThẳng đứng, từ trên xuống
Khi mang vật lên Mặt TrăngKhông đổiGiảm còn khoảng 16\frac{1}{6}

Khám phá

Một vật, ba nơi

Chọn một vật rồi chọn nơi đặt vật. Ở Trái Đất, xem cân đĩa cân bằng với quả cân bao nhiêu và lực kế chỉ bao nhiêu. Mang vật tới Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa: trước khi xem kết quả, hãy dự đoán số chỉ của cân và của lực kế sẽ lớn hơn, nhỏ hơn hay không đổi so với ở Trái Đất. Bảng cuối cùng ghi lại khối lượng và trọng lượng của vật ở các nơi em đã tới.

Vật
Nơi đặt vật
Túi gạo1 kg
Cân đĩa so sánh vật với quả cân: đo khối lượng
05101520NTúi gạo
Lực kế đo lực hút lên vật: đo trọng lượng
Túi gạo ở các nơi
Trái ĐấtMặt TrăngSao Hỏa
Khối lượng1 kg??
Trọng lượng9,8 N??

Ở Trái Đất: cân đĩa thăng bằng với quả cân 1 kg; lực kế chỉ 9,8 N.

Ví dụ

Ví dụ 1

Đề bài: Một túi gạo có khối lượng 5 kg5\ \text{kg}. Tính gần đúng trọng lượng của túi gạo ở Trái Đất.
Đã hiện 0/2 bước

Ví dụ 2

Đề bài: Một quả cân có trọng lượng 2 N2\ \text{N} ở Trái Đất. Quả cân có khối lượng bao nhiêu gam?
Đã hiện 0/3 bước

Ví dụ 3

Đề bài: Nhà du hành mặc bộ quần áo có khối lượng 50 kg50\ \text{kg}. Trọng lượng của bộ quần áo trên Trái Đất và trên Mặt Trăng khoảng bao nhiêu, biết lực hút của Mặt Trăng lên vật chỉ bằng khoảng 16\frac{1}{6} lực hút của Trái Đất?
Đã hiện 0/4 bước

Luyện tập

Đã làm 0/8 bài

Bài 1

Trọng lượng của một vật là

Bài 2

Tính gần đúng trọng lượng ở Trái Đất của một bạn học sinh có khối lượng 42 kg42\ \text{kg}.

Đơn vị:N

Bài 3

Một hộp sữa có khối lượng 400 g400\ \text{g}. Trọng lượng của hộp sữa ở Trái Đất khoảng bao nhiêu niutơn?

Đơn vị:N

Bài 4

Một vật có trọng lượng 35 N35\ \text{N} ở Trái Đất. Khối lượng của vật khoảng bao nhiêu kilôgam?

Đơn vị:kg

Bài 5

Những tính chất nào là của trọng lượng (không phải của khối lượng)?

Bài 6

Mang một quả cân 1 kg1\ \text{kg} từ Trái Đất lên Mặt Trăng. Điều nào đúng?

Bài 7

Một robot tự hành có khối lượng 180 kg180\ \text{kg}. Biết lực hút của Mặt Trăng chỉ bằng khoảng 16\frac{1}{6} lực hút của Trái Đất và dùng P=10mP = 10m ở Trái Đất, trọng lượng của robot trên Mặt Trăng khoảng bao nhiêu niutơn?

Đơn vị:N

Bài 8

Những câu nào nói đúng về lực hấp dẫn?

Ghi nhớ

  • Khối lượng là số đo lượng chất của vật, đơn vị kg\text{kg}, đo bằng cân; khối lượng không đổi ở mọi nơi.
  • Lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật có khối lượng.
  • Trọng lượng PP là độ lớn lực hút của Trái Đất lên vật, đơn vị N\text{N}, đo bằng lực kế; gần đúng P=10mP = 10m.
  • Cùng một vật, ở nơi có lực hút yếu hơn (như Mặt Trăng) thì trọng lượng nhỏ hơn, còn khối lượng vẫn như cũ.