Công thức gia tốc trọng trường

Gia tốc là một trong những đại lượng vật lý quan trọng, có trong chương trình vật lý 12. Trong bài viết này GiaiNgo sẽ giải thích nghĩa của kí hiệu G là gì trong Vật lý nhé!

Nội dung chính

• G là gì trong Vật lý?
• Cách xác định gia tốc trọng trường
• Cách xác định gia tốc trọng trường
• Lưu ý khi tính trọng lượng từ khối lượng của vật
• Có phải gia tốc trọng trường có giá trị như nhau với tất cả mọi vật không?
• Phương pháp giải và bài tập minh hoạ
• Khái niệm gia tốc là gì?
• Công thức tính gia tốc và gia tốc rơi tự do
• Phân loại gia tốc
• Gia tốc tức thời
• Gia tốc trung bình
• Gia tốc pháp tuyến
• Gia tốc tiếp tuyến
• Gia tốc toàn phần
• Gia tốc trọng trường
• Bài tập về gia tốc
• Video liên quan

Nhiều học sinh sẽ băn khoăn không biết G là gì trong Vật lý khi nhìn thấy ký tự này xuất hiện trong nhiều công thức. Hãy cùng GiaiNgo giải đáp nhé!

G là gì trong Vật lý?

G trong Vật lý là gia tốc trọng trường, một lực ảo dạng quán tính. G là gia tốc do lực mê hoặc công dụng lên một vật. Gia tốc trọng trường là một đại lượng có hướng .

Nó được sử dụng để lý giải gia tốc tương đối của một vật khi vật đó chuyển hướng hoặc biến hóa vận tốc. Tại những điểm khác nhau trên Trái Đất, những vật rơi với một gia tốc nằm trong khoảng chừng 9,78 và 9,83 m / s2 phụ thuộc vào vào độ cao .

Cách xác định gia tốc trọng trường

Cách xác định gia tốc trọng trường

Nhà khoa học giám sát được rằng giá tốc trọng trường của Trái Đất là xấp xỉ 9,8 m / s2. Tùy vào từng vị trí trên mặt phẳng mà gia tốc này hoàn toàn có thể biến hóa .

Tại mặt trời, g = 274 m / s2 cũng không giống với G trên mặt trăng hoặc Trái Đất. Con số này gấp 28 lần, điều này có nghĩa là nếu bạn hoàn toàn có thể sống sót được khi chạm tới mặt trời, bạn sẽ có khối lượng gấp 28 lần .

Lưu ý khi tính trọng lượng từ khối lượng của vật

Một số chú ý quan tâm khi tính khối lượng từ khối lượng của vật như :

• Lỗi thường mắc phải nhất khi tính trọng lượng từ khối lượng của vật đó là nhầm lẫn giữa 2 đơn vị này. Chú ý phân biệt rõ m/s2 cho trọng trường, kg khi tính khối lượng của vật.
• Một số giá trị thường gặp đó là:
  • 1 pound~4,448N.
  • 1 foot~0,3048m.

Xem thêm:

Có phải gia tốc trọng trường có giá trị như nhau với tất cả mọi vật không?

Gia tốc trọng trường không có giá trị như nhau với tổng thể mọi vật. Chúng ta đều biết khi không có lực cản của không khí thì tổng thể mọi vật rơi tự do .

Tất cả sẽ rơi tự do với cùng một gia tốc không phụ thuộc vào vào khối lượng của vật rơi. Mặc dù điều này là đúng so với những vật có khối lượng rất nhỏ so với khối lượng Trái đất. Nhưng nó lại không đúng với những vật có khối lượng đáng kể so với khối lượng Trái đất .

Phương pháp giải và bài tập minh hoạ

Theo Newton thì trọng tải mà Trái Đất tính năng lên một vật là lực mê hoặc giữa Trái Đất và vật đó. Trọng lực đặt vào một điểm đặc biệt quan trọng của vật, gọi là trọng tâm của vật .Độ lớn của trọng tải ( tức khối lượng ) bằng :

P = G.(m.M)/(R+h)mũ 2 = mg

Công thức gia tốc rơi tự do :

g = GM / (R+h) mũ 2

Trong đó :

• h là độ cao của vật so với mặt đất (m).
• M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất.
• m là khối lượng của vật.
• Nếu vật ở gần mặt đất (h < R): g0 = GM / R mũ 2

Cùng GiaiNgo làm 1 số ít bài tập về gia tốc để củng cố kỹ năng và kiến thức trong bài G là gì trong Vật lý nhé !

Câu 1: Tìm gia tốc rơi tự do tại một nơi có độ cao bằng nửa bán kính trái đất. Biết gia tốc trọng trường tại mặt đất là g = 10 m/s2.

Đáp án:

Gia tốc ở mặt đất : g = GM / R mũ 2 = 10 m / s2 .

Gia tốc ở độ cao h : g = GM / ( R + h ) mũ 2 = 40 / 9 m / s2 .

Câu 2: Gia tốc rơi tự do trên bề mặt của mặt trăng là 1,6m/s2 và RMT = 1740km. Hỏi ở độ cao nào so với mặt trăng thì g = 1/9 gMT.

Đáp án:

Gia tốc ở mặt trăng : g ( T ) = GM ( T ) / R mũ 2 ( T )

Gia tốc ở độ cao h : g ( h ) = GM ( h ) / ( R + h ) mũ 2 ( h )Suy ra : h = 3480 km .Hy vọng bài viết trên của GiaiNgo đã giúp bạn biết được G là gì trong Vật lý cũng như những giải pháp giải và bài tập minh hoạ lớp 12. Cùng theo dõi GiaiNgo để đọc thêm nhiều kỹ năng và kiến thức Vật lý đại trà phổ thông có ích nhé .

Gia tốc là kỹ năng và kiến thức trọng tâm lớp 10 và Open rất nhiều trong những đề thi học kì. Gia tốc được vận dụng nhiều trong môn Vật lý cũng như được ứng dụng trong đời sống. Vậy gia tốc là gì ? Công thức tính gia tốc thế nào và được vận dụng thế nào. Hãy cùng thanhchien3d.vn khám phá qua bài viết sau đây .
Đang xem : Công thức tính gia tốc trọng trường
Công thức tính gia tốc được vận dụng giải nhiều bài tập

Khái niệm gia tốc là gì?

Gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự đổi khác của tốc độ theo thời hạn. Nó là một trong những đại lượng cơ bản dùng để miêu tả hoạt động. Cũng như tốc độ, gia tốc là đại lượng hữu hướng ( vector ). Thứ nguyên của gia tốc là độ dài trên bình phương thời hạn. Trong hệ đơn vị quốc tế SI, gia tốc có đơn vị chức năng là m / s² ( mét trên giây bình phương, nghĩa là m / s mỗi giây ) .
Chuyển động tăng cường khi vectơ gia tốc cùng chiều với chiều hoạt động ; giảm tốc khi vectơ gia tốc ngược chiều với chiều hoạt động ; đổi hướng khi véc tơ gia tốc có phương khác với phương hoạt động .

Công thức tính gia tốc và gia tốc rơi tự do

Công thức tính gia tốc tổng quát

Gia tốc là mức độ đổi khác tốc độ trong quy trình hoạt động của một vật. Khi duy trì tốc độ không đổi, nghĩa là vật không tăng cường. Gia tốc chỉ Open khi có sự đổi khác tốc độ. Khi tốc độ đổi khác theo một mức độ cố định và thắt chặt, đối tượng người dùng đang chuyển dời với một gia tốc là hằng số. Bạn hoàn toàn có thể tính gia tốc theo đơn vị chức năng mét / giây / giây, dựa vào thời hạn cần dùng để chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác hoặc dựa vào khối lượng của đối tượng người dùng.

Công thức tính gia tốc rơi tự do

Trước khi bắt khám phá về công thức tính gia tốc rơi tự do bạn cần chú ý quan tâm những kiến thức và kỹ năng tương quan đến sự rơi tự do .

Sự rơi của các vật trong không khí:

– Trong không khí không phải khi nào vật nặng cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ .
– Lực cản của không khí là nguyên do làm cho vật rơi nhanh, chậm khác nhau .

Sự rơi của các vật trong chân không (Sự rơi tự do):

– Nếu vô hiệu được ảnh hưởng tác động của không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của những vật trong trường hợp này gọi là sự rơi tự do .
– Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới công dụng của trọng tải .

Gia tốc rơi tự do

– Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, những vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc
g .
– Gia tốc rơi tự do ở những nơi khác nhau trên Trái đất là khác nhau .
– Nếu không yên cầu độ đúng chuẩn cao, ta hoàn toàn có thể lấy g = 9,8 m / s2 hoặc g ≈ 10 m / s2

Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do

– Chuyển động rơi tự do :
+ có phương thẳng đứng .
+ có chiều từ trên xuống dưới .
+ là hoạt động thẳng nhanh dần đều .
– Khi thả vật rơi tự do không tốc độ đầu, có :
Công thức tính tốc độ và đường đi của sự rơi tự do
Hãy tìm hiểu thêm video sau đây để hiểu hơn về gia tốc những bạn nhé !

Phân loại gia tốc

Gia tốc tức thời

Gia tốc tức thời của vật là trình diễn cho sự đổi khác tốc độ của vật đó trong một khoảng chừng thời hạn vô cùng nhỏ ( tức thời ) .

Công thức: 

Công thức tính gia tốc tức thời
Trong đó với :
v là tốc độ đơn vị chức năng m / s
t là thời hạn đơn vị chức năng s

Gia tốc trung bình

Gia tốc trung bình của vật trình diễn cho sự đổi khác tốc độ của vật đó trong một khoảng chừng thời hạn nhất định. Gia tốc trung bình là biến thiên của tốc độ được chia cho biến thiên thời gian và có công thức tính như sau :
Công thức tính gia tốc trung bình
Trong đó :
a là gia tốc
v là tốc độ đơn vị chức năng m / s
t là thời hạn đơn vị chức năng s .

Tính gia tốc trung bình từ hai vận tốc

Xác định phương trình gia tốc trung bình

Bạn hoàn toàn có thể tính gia tốc trung bình của một vật trong một khoảng chừng thời hạn nào đó dựa vào tốc độ của nó ( vận tốc vận động và di chuyển theo một hướng đơn cử ) trước và sau quãng thời hạn đó. Để làm vậy, bạn cần biết phương trình gia tốc : a = Δv / Δt, trong đó, a là gia tốc, Δv là độ biến hóa của tốc độ và Δt là thời hạn cần để có được sự đổi khác đó .
Đơn vị tính của gia tốc là mét trên giây trên giây hay m / s2 .
Gia tốc là một đại lượng véc-tơ, nghĩa là nó có cả độ lớn lẫn hướng. Độ lớn của gia tốc là tổng lượng gia tốc, còn hướng là đường chuyển dời của đối tượng người dùng. Khi đối tượng người tiêu dùng vận động và di chuyển chậm dần, ta có gia tốc âm .

Hiểu các biến số

Bạn hoàn toàn có thể định nghĩa kỹ hơn Δv và Δt : Δv = vf – vi và Δt = tf – ti, trong đó vf là tốc độ sau cuối, vi là tốc độ bắt đầu, tf là thời hạn kết thúc và ti là thời hạn mở màn .
Bởi gia tốc là một đại lượng có hướng, việc luôn lấy tốc độ cuối để trừ cho tốc độ bắt đầu là vô cùng quan trọng. Nếu làm ngược lại, hướng của gia tốc sẽ không đúng mực .
Trừ khi bài toán cho khác đi, thời hạn khởi đầu thường là 0 giây .

Dùng công thức tính gia tốc

Đầu tiên, hãy viết ra phương trình và mọi biến đã biết của bạn. Phương trình là a = Δv / Δt = ( vf – vi ) / ( tf – ti ). Lấy hiệu giữa tốc độ cuối và tốc độ bắt đầu rồi chia tác dụng thu được cho quãng thời hạn. Kết quả ở đầu cuối chính là gia tốc trung bình trong thời hạn đó .
Nếu tốc độ cuối nhỏ hơn tốc độ bắt đầu, gia tốc sẽ là đại lượng mang giá trị âm hay đó chính là vận tốc chuyển dời chậm lại của đối tượng người dùng .

Ví dụ 1: Một chiếc xe tăng tốc đều từ 18,5 m/s lên 46,1 m/s trong vòng 2,37 giây. Gia tốc trung bình của nó là bao nhiêu?

Viết phương trình : a = Δv / Δt = ( vf – vi ) / ( tf – ti )
Xác định những biến : vf = 46,1 m / s, vi = 18,5 m / s, tf = 2,47 s, ti = 0 s .
Giải : a = ( 46,1 – 18,5 ) / 2,47 = 11,17 m / s2 .

Ví dụ 2: Một người đi mô-tô đang di chuyển với tốc độ 22,4 m/s thì đạp thắng và dừng lại sau 2,55 s. Tìm gia tốc của người đó.

Viết phương trình : a = Δv / Δt = ( vf – vi ) / ( tf – ti )
Xác định những biến : vf = 0 m / s, vi = 22,4 m / s, tf = 2,55 s, ti = 0 s .
Giải : a = ( 0 – 22,4 ) / 2,55 = – 8,78 m / s2.

Gia tốc pháp tuyến

Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự đổi khác về phương của tốc độ. Đặc điểm gia tốc pháp tuyến sẽ là :
Phương vuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo vật
Chiều luôn hướng về phía lõm của quỹ đạo
Công thức của gia tốc pháp tuyến :
Trong đó :
v là vận tốc tức thời ( m / s )
R là độ dài nửa đường kính cong ( m )
Lưu ý : Trong trường hợp vật hoạt động tròn đều, thì v và R đều là những đại lượng không đổi. Do đó gia tốc pháp tuyến trong trường hợp này là gia tốc hướng tâm và không đổi .

Gia tốc tiếp tuyến

Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng miêu tả cho sự đổi khác độ lớn vecto tốc độ. Gia tốc tiếp tuyến có những điểm chú ý quan tâm sau :
Phương trùng với phương của tiếp tuyến
Cùng chiều khi hoạt động nhanh dần và ngược chiều khi hoạt động chậm dần .
Xem thêm : Ít Tiếng Anh Là Gì ? Nghĩa Của Từ Ít Trong Tiếng Việt
Công thức gia tốc tiếp tuyến :

Quan hệ giữa gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến : Gia tốc trong chuyển động hình cong gồm có hai phần :
Gia tốc pháp tuyến – Đặc trưng cho sự đổi khác về phương của tốc độ theo thời hạn
Gia tốc tuyến tuyến – Đặc trưng cho sự biến hóa về hướng của tốc độ theo thời hạn

Gia tốc toàn phần

Gia tốc toàn phần hiểu đơn thuần là tổng của hai gia tốc là gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến theo vecto .
Công thức tính gia tốc toàn phần

Gia tốc trọng trường

Gia tốc trọng trường là đại lượng của gia tốc do lực mê hoặc tính năng lên vật. Khi bỏ lỡ ma sát do lực cản không khí, theo nguyên tắc tương tự thì mọi vật đều chịu một gia tốc trong trường mê hoặc là giống nhau so với tâm khối lượng của vật .
Gia tốc trọng trường giống nhau so với mọi vật chất và khối lượng. Gia tốc trọng trường thường do lực hút của tái đất gây nên thường khác nhau tại những điểm và xê dịch từu : 9.78 – 9.83. Tuy nhiên, trong những bài tập thì người ta thường lấy bằng 10 m / s2 .

Bài tập về gia tốc

Câu 1: Một chiếc xe chuyển động vối vận tốc v. Khẳng định nào sau đây là đúng?

Xe chắc như đinh hoạt động thẳng đều với vận tốc là v .
Quãng đường xe chạy được tỉ lệ thuận với thời hạn hoạt động .
Tốc độ trung bình trên những quãng đường khác nhau trên đường thẳng AB hoàn toàn có thể là khác nhau .
Thời gian chạy tỉ lệ với vận tốc v .

Đáp án chính xác: C. Tốc độ trung bình trên các quãng đường khác nhau trên đường thẳng AB có thể là khác nhau.

Câu 2: Vật chuyển động theo chiều Dương của trục Ox với vận tốc v không đổi. Thì

tọa độ của vật luôn có giá trị ( + ) .
tốc độ của vật luôn có giá tri ( + ) .
tọa độ và tốc độ của vật luôn có giá trị ( + ) .
tọa độ luôn trùng với quãng đường .

Đáp án chính xác: B. vận tốc của vật luôn có giá tri (+).

Câu 3: Xe chuyển động trên quãng đường từ A đến B dài 10km sau đó lập tức quay ngược lại. Thời gian của hành trình này là 20 phút. Tính tốc độ trung bình của xe trong khoảng thời gian trên:

20 km / h .
30 km / h .
60 km / h .
40 km / h .

Đáp án chính xác: C. 60 km/h.

Câu 4: Đoạn đường dài 40km với vận tốc trung bình 80km/h. Trên đoạn đường 40 km tiếp theo với tốc độ trung bình là 40 km/h. Tìm tốc độ trung bình xe trong cả quãng đường 80km bao nhiêu?

53 km / h .
65 km / h .
60 km / h .
50 km / h .

Đáp án chính xác: A. 53 km/h.

Lời giải:

Thời gian hoạt động trên đoạn đường 80 km của xe là : t = 0,5 + 1 = 1,5 h
Suy ra : Tốc độ trung bình vtb = 80/15 ≈ 53 km / h.

Câu 5: Xe chạy quảng đường 48km hết t giây. Trong 1/4 khoảng thời gian đầu nó chạy với tốc độ trung bình là v1 = 30 km/h. Tìm vận tốc trung bình trong khoảng thời gian còn lại:

56 km / h .
50 km / h .
52 km / h .
54 km / h .
Đáp án đúng chuẩn : D. 54 km / h .
Xem thêm : “ Naruto Online ” Has Been Awarded “ năm nay Best Web Game ” By Facebook

Lời giải:

Quãng đường xe chạy từ A đến B sẽ là : s = 48 t .
Quãng đường xe chạy trong t / 4 : s1 = 30. t / 4

Tốc độ trung bình trong khoảng thời gian còn lại là:

Áp dụng công thức tính tốc độ trung bình
Bài viết trên đã gửi đến bạn những kiến thức và kỹ năng tương quan đến công thức tính gia tốc. Hy vọng bài viết trên hoàn toàn có thể giúp ích được cho bạn. Gia tốc là kiến thức và kỹ năng rất quan trọng nên bạn hãy quan tâm những nội dung trên nhé !