Phát minh khoa học?

Định luật Quán tính

Định luật Quán tính nêu lên mối quan hệ tỉ lệ giữa Lực Quán tính với khối lượng và Gia tốc chuyển động của vật thể trong môi trường có áp suất khí quyển.

Phát biểu Định luật:

Khi vật thể chuyển động có gia tốc trong môi trường có áp suất khí quyển, thì xuất hiện một lực tác động lên vật thể do áp suất khí quyển, có cùng phương nhưng ngược chiều với phương chiều gia tốc chuyển động. Lực đó được gọi tên là Lực Quán tính, có độ lớn bằng số nhân của khối lượng vật thể và gia tốc chuyển động.

Công thức: F = M.A

Trong đó:

F: Lực Quán tính

M: Khối lượng vật thể

A: Gia tốc chuyển động

Giải thích sự xuất hiện của Lực Quán tính:

Khi vật thể chuyển động có gia tốc thì hợp lực do áp suất khí quyển tác động vào vật thể theo phương chiều gia tốc bị suy giảm, từ đây xuất hiện sự chênh lệch áp lực do áp suất khí quyển tác động vào vật theo phương gia tốc chuyển động. Do sự chênh lệch của áp suất khí quyển tác động vào vật thể theo phương gia tốc chuyển động mà có sự xuất hiện của lực quán tính.

Có thể làm thí nghiệm để kiểm chứng định luật trên như sau:

a, Thí nghiệm 1(quan sát chuyển động có gia tốc của vật trong chân không):

Lực quán tính xuất hiện trong môi trường chuyển động có áp suất khí quyển, do có sự chênh lệch của áp suất khí quyển tác động vào vật thể theo phương gia tốc chuyển động, nên nhất định trong môi trường chân không sẽ không có sự xuất hiện của lực quán tính. Ta hãy làm thí nghiệm bằng cách cho vật thể chuyển động có gia tốc trong môi trường chân không, và quan sát sẽ thấy không có sự xuất hiện của lực quán tính.

b, Thí nghiệm 2 (thí nghiệm xác định giới hạn tối đa của lực quán tính):

Lực quán tính xuất hiện do chênh lệch của áp suất khí quyển tác động vào vật thể theo phương gia tốc chuyển động, nên chắc chắn lực quán tính có giới hạn tối đa. Giới hạn tối đa đạt được khi có sự chênh lệch áp suất tối đa, giá trị tối đa chính bằng hợp lực tác động vào vật thể do áp suất khí quyển theo cùng phương và ngược chiều với chiều gia tốc chuyển động.

Ví dụ về bài toán giới hạn tối đa của Lực Quán tính :

Giả sử vật thể chuyển động có gia tốc lớn hơn không trong môi trường áp suất khí quyển có tiết diện ngang theo phương chiều gia tốc chuyển động là 900 cm2, áp suất khí quyển đồng đều trong môi trường chuyển động là 10,1 N/cm2. Hãy tính Lực Quán tính tối đa tác động lên vật khi vật chuyển động có gia tốc lớn hơn không.

Lời giải: Ta có giá trị Lực Quán tính đạt giá trị tối đa khi hợp lực do áp suất khí quyển tác động vào vật thể theo phương chiều gia tốc bị suy giảm hoàn toàn. Và giá trị tối đa đo được tính bằng hợp lực do áp suất khí quyển tác động vào vật thể theo phương nhưng ngược chiều với phương chiều gia tốc chuyển động. Gọi giá trị tối đa của Lực Quán tính là Fmax, ta có:

Fmax = 10,1(N/cm2) * 900 (cm2) = 9090 (N)

Nhờ chuyên gia Đỗ Thị Hải Yến đọc bài viết như trên, và viết bài nhận xét góp ý. Xin cảm ơn.