Tại sao vật nặng không rơi nhanh hơn vật nhẹ?
Chỉ dưới tác động của trọng lực thì vật nặng và vật nhẹ rơi nhanh như nhau. Hay nói cách khác gia tốc rơi là như nhau cho mọi vật tại cùng 1 điểm, trên Trái Đất chẳng hạn.
Trong khi, 1 vật có khối lượng lớn có nghĩa lực hấp dẫn tác động qua lại giữa vật đó và Trái Đất sẽ lớn hơn so với một vật nhẹ hơn. Lực tác động khác nhau thì gia tốc phải khác nhau chứ nhỉ?
khối lượng
,trọng lực
,khoa học
Ồ, câu hỏi này tự nhiên lại trồi lên sau mấy năm, nên tôi thử trả lời xem có đúng không nhé.
Đầu tiên ta có lực hấp dẫn là F1 = mMG/r^2, theo đó, đúng như bạn nó lực hấp dẫn tác động qua lại giữa vật và Trái Đất là phụ thuộc vào khối lượng của vật. Tuy nhiên, lực tác động khác nhau không có nghĩa là gia tốc sẽ khác nhau, và lực giống nhau cũng không có thể là gia tốc bằng nhau.
Ví dụ như cục bông gòn, bạn thổi một cái là nó bay, nhưng với cục sắt nặng thì dù thổi mạnh cách mấy vẫn không nhúc nhích được. Như vậy, cùng một lực bạn thổi, nhưng gia tốc di chuyển của bông gòn thì lớn còn của cục sắt là bằng 0.
Bởi thế, người ta mới xác định lực tác động thông qua gia tốc bằng công thức F2 = ma. Với F2 chính là hợp lực tác động lên vật.
Nếu vật chỉ bị tác động bởi lực hấp dẫn, tức ta đã loại đi tất cả các lực khác, nghĩa là F2 = F1, cũng tức là ma = mMG/r^2 => a = MG/r^2.
Suy cho cùng thì gia tốc không còn bị phụ thuộc vào khối lượng của vật nữa.
Tái bút: Vì có một số người đề cập đến thuyết tương đối nên tôi cũng nói thêm, Einstein đã chỉ ra công thức F = mMG/r^2 chỉ đúng cho vật chất thông thường, nhưng với những loại vật chất có khối lượng bằng 0 như photon ánh sáng, thì công thức trên không thể áp dụng để tính gia tốc nữa. Bởi giả sử ta áp dụng, thì sẽ rơi vào trường hợp ma = mMG/r^2 với m=0 tức 0a = 0MG/r^2 thì phương trình có vô số nghiệm a.
Chính bởi vì điểm bất hợp lý đó là yếu tố "đau đầu" các nhà vật lý trước kia mà Einstein, người giải đáp được gút mắc đó, trở thành nhà vật lý lý thuyết thiên tài được ca ngợi. Khi loài người bó tay trong việc giải thích thứ gì đó, thì người đầu tiên giải thích được nó hiển nhiên phải là thiên tài.
Kha Nguyen
Ồ, câu hỏi này tự nhiên lại trồi lên sau mấy năm, nên tôi thử trả lời xem có đúng không nhé.
Đầu tiên ta có lực hấp dẫn là F1 = mMG/r^2, theo đó, đúng như bạn nó lực hấp dẫn tác động qua lại giữa vật và Trái Đất là phụ thuộc vào khối lượng của vật. Tuy nhiên, lực tác động khác nhau không có nghĩa là gia tốc sẽ khác nhau, và lực giống nhau cũng không có thể là gia tốc bằng nhau.
Ví dụ như cục bông gòn, bạn thổi một cái là nó bay, nhưng với cục sắt nặng thì dù thổi mạnh cách mấy vẫn không nhúc nhích được. Như vậy, cùng một lực bạn thổi, nhưng gia tốc di chuyển của bông gòn thì lớn còn của cục sắt là bằng 0.
Bởi thế, người ta mới xác định lực tác động thông qua gia tốc bằng công thức F2 = ma. Với F2 chính là hợp lực tác động lên vật.
Nếu vật chỉ bị tác động bởi lực hấp dẫn, tức ta đã loại đi tất cả các lực khác, nghĩa là F2 = F1, cũng tức là ma = mMG/r^2 => a = MG/r^2.
Suy cho cùng thì gia tốc không còn bị phụ thuộc vào khối lượng của vật nữa.
Tái bút: Vì có một số người đề cập đến thuyết tương đối nên tôi cũng nói thêm, Einstein đã chỉ ra công thức F = mMG/r^2 chỉ đúng cho vật chất thông thường, nhưng với những loại vật chất có khối lượng bằng 0 như photon ánh sáng, thì công thức trên không thể áp dụng để tính gia tốc nữa. Bởi giả sử ta áp dụng, thì sẽ rơi vào trường hợp ma = mMG/r^2 với m=0 tức 0a = 0MG/r^2 thì phương trình có vô số nghiệm a.
Chính bởi vì điểm bất hợp lý đó là yếu tố "đau đầu" các nhà vật lý trước kia mà Einstein, người giải đáp được gút mắc đó, trở thành nhà vật lý lý thuyết thiên tài được ca ngợi. Khi loài người bó tay trong việc giải thích thứ gì đó, thì người đầu tiên giải thích được nó hiển nhiên phải là thiên tài.
Duong Hann
b có nhầm không nhỉ, trong môi trường không trọng lực thì vật nhẹ hay nặng mới rơi nhanh như nhau chứ
Nguyễn Hữu Hoài
happy and lucky
Hi hi. mình không nhớ rõ nhưng hồi cấp 2 được học Trọng lượng P=G x M . Trong công thức này thì ta thấy không nói đến yếu tố thơi gian rơi của hai vật , hay độ cao đâu nhỉ.
Nguyễn Mai Hoàng
Ý trên bác nói đúng!
Còn ý dưới bác cũng đúng, nhưng mới đúng một nửa, vì lực hấp dẫn (mà thực tế tên gọi chính xác là Gravity) ở đây không chỉ giữa vật và trái đất, mà còn là vật đó với các hành tinh khác (và vô số các vật khác), và bằng một cách nào đó các lực này triệt tiêu lẫn nhau. Thường người ta không tính lực hấp dẫn (gravity) khi phân tích lực là vì nó vô cùng phức tạp, và thực chất có thể được lược bỏ để các phân tích đơn giản hơn (nói chung là trong cơ học Newton có thể bỏ qua phân tích gravity).
Còn thực chất, khái niệm về Gravity thuộc về phần lý thuyết cơ học lượng tử, mà đến giờ cũng chưa có khái niệm chính xác về nó (Newton gọi là lực, còn Einstein gọi là đường cong gì đó trong không gian 4 chiều - mình thật sự cũng chẳng hiểu mấy ông này đang nói cái gì nữa :D )
Nguyễn Tiến Đạt
Vấn đề của bạn nằm ở đây: "Lực tác động khác nhau thì gia tốc phải khác nhau chứ nhỉ?"
Thực tế là, lực tác động = gia tốc * khối lượng vật.
Hai vật nặng nhẹ khác nhau thì lực dấp dẫn khác nhau, tuy nhiên khối lượng vật cũng khác nhau theo cùng một tỷ lệ. Cuối cùng, gia tốc lại không đổi.
Trung Thanh Nguyen
Ghost Wolf
Theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, vật có khối lượng m sẽ bị kéo về gần vật có khối lượng M với gia tốc:
g = GM/ r^2
với G là hằng số hấp dẫn, r là khoảng cách giữa 2 vật.
Như bạn thấy gia tốc trên ko phụ thuộc vào khối lượng của vật mà chỉ phụ thuộc vào khối lượng của vật kéo nó.