Vật lý lớp 10 · KNTT · Chương 3

Lý thuyết Vật lí 10 Bài 16: Định luật 3 Newton

Chương 3: Động lực học · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Vật lí 10 Bài 16: Định luật 3 Newton SGK Kết nối tri thức. Khám phá tính tương hỗ của lực trong tự nhiên, khái niệm cặp lực và phản lực trực đối, và lời giải thích vì sao lực và phản lực không bao giờ triệt tiêu lẫn nhau.

Lớp

10 11 12

Môn

Toán học Vật lý Hóa học Ngữ văn Tiếng Anh Sinh học Lịch sử Địa lý Giáo dục kinh tế & pháp luật Tin học Công nghệ

I. Nội dung Định luật 3 Newton

Trong tự nhiên, tác dụng giữa các vật luôn mang tính chất tương hỗ hai chiều: Không có lực nào tồn tại cô lập một phía.

Nội dung định luật: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều nhau.

Biểu thức toán học vectơ:

\vec{F AB} = -\vec{F BA}

Trong đó:
- $\vec{F AB}$ : Lực do vật A tác dụng lên vật B.
- $\vec{F BA}$ : Lực do vật B tác dụng ngược lại lên vật A.

Cặp lực và phản lực giữa hai vận động viên trượt băng — Hai người đẩy nhau trên sân băng: Cả hai cùng bị đẩy lùi về hai phía ngược nhau

II. Các đặc điểm của Lực và Phản lực

Nếu gọi một lực là lực tác dụng thì lực kia được gọi là phản lực. Cặp lực - phản lực có các đặc điểm cốt lõi sau:

Đặc điểm	Phân tích chi tiết	Ví dụ minh họa
Xuất hiện & mất đi đồng thời	Không có lực nào sinh ra trước hay sau. Chúng tồn tại theo từng cặp đồng thời.	Hai nam châm hút nhau: Khi tách xa, cả hai lực cùng biến mất.
Cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn	Hai lực có phương nằm trên cùng một đường thẳng nối hai vật: $F_{AB} = F_{BA}$ .	Búa đập vào đinh một lực 500 N thì đinh tác dụng lại búa đúng 500 N.
Cùng bản chất vật lí	Nếu lực tác dụng là lực đàn hồi thì phản lực cũng là lực đàn hồi; nếu là lực hấp dẫn thì phản lực cũng là lực hấp dẫn.	Trái Đất hút Mặt Trăng bằng lực hấp dẫn thì Mặt Trăng cũng hút Trái Đất bằng lực hấp dẫn.
ĐẶT VÀO HAI VẬT KHÁC NHAU	Lực $\vec{F AB}$ đặt vào vật B, còn phản lực $\vec{F BA}$ đặt vào vật A.	KHÔNG BAO GIỜ triệt tiêu nhau (vì không đặt vào cùng một vật).

Phân biệt hai lực cân bằng và cặp lực - phản lực:

Tiêu chí	Hai lực cân bằng	Cặp lực và phản lực (Định luật 3)
Điểm đặt	Đặt vào cùng một vật	Đặt vào hai vật khác nhau
Hợp lực	Hợp lực bằng 0 (triệt tiêu nhau)	Không thể hợp lực (không triệt tiêu nhau)
Bản chất	Có thể khác bản chất	Bắt buộc phải cùng bản chất

Chuyển động phản lực của tên lửa — Động cơ phụt khí nóng xuống dưới, phản lực của khí đẩy tên lửa bay vút lên trời

Bước chân người đi trên mặt sàn — Bàn chân đạp lùi mặt đường, phản lực của mặt đường đẩy người tiến về phía trước

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

Định luật 3 Newton: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này là hai lực trực đối: $\vec{F BA} = -\vec{F AB}$ .
Một trong hai lực gọi là lực tác dụng, lực còn lại gọi là phản lực.
Đặc điểm của cặp lực và phản lực: Luôn xuất hiện và mất đi đồng thời; cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn; có cùng bản chất; đặt vào HAI VẬT KHÁC NHAU.
Lực và phản lực KHÔNG BAO GIỜ cân bằng hoặc triệt tiêu nhau vì chúng đặt vào hai vật thể riêng biệt.
Ứng dụng: Nguyên lí đẩy lùi khí của tên lửa, súng bị giật lùi khi bắn, bước chân con người tác dụng lực xuống mặt sàn để tiến về phía trước.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Quả táo rơi xuống đất do Trái Đất hút quả táo. Vậy quả táo có hút Trái Đất không, và vì sao ta chỉ thấy quả táo rơi mà không thấy Trái Đất chuyển động?

Theo định luật 3 Newton, quả táo hút Trái Đất với một lực đúng bằng lực Trái Đất hút quả táo (

F_T = F_t

). Tuy nhiên, theo định luật 2 Newton, gia tốc của Trái Đất là

a_T = F / M_T

. Vì khối lượng của Trái Đất (

6 \times 10^{24} \, kg

) quá khổng lồ, gia tốc của Trái Đất xấp xỉ bằng 0 nên ta không thể quan sát thấy được.

Câu 2: Nếu lực và phản lực luôn cùng độ lớn và ngược chiều, tại sao chúng không triệt tiêu lẫn nhau để vật đứng yên?

Bởi vì lực và phản lực đặt vào hai vật thể khác nhau. Chỉ có các lực tác dụng lên cùng một vật thể mới có thể cộng hợp và triệt tiêu nhau (như hai lực cân bằng).

Câu 3: Một khẩu súng trường có khối lượng 4 kg bắn một viên đạn 20 g với vận tốc

600 \, m/s

. Vận tốc giật lùi của súng là bao nhiêu?

Theo định luật bảo toàn động lượng (hệ quả định luật 3 Newton), lực thuốc súng tác dụng đẩy đạn và phản lực đẩy súng là hai lực trực đối:

m_s v_s + m_d v_d = 0 \Rightarrow v_s = -\frac{m_d v_d}{m_s} = -\frac{0,02 \times 600}{4} = -3 \, m/s

(súng giật lùi ngược hướng đạn với tốc độ 3 m/s).

Câu 4: Một cuốn sách nằm yên trên mặt bàn nằm ngang. Cặp lực nào sau đây là cặp lực trực đối theo định luật 3 Newton?

Lực do cuốn sách ép xuống mặt bàn và phản lực do mặt bàn nâng đỡ cuốn sách lên. Còn trọng lực hút sách và phản lực của bàn chỉ là hai lực cân bằng tác dụng lên cùng một cuốn sách.

Đề luyện tập theo bài

Bài 16: Định luật 3 Newton - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết

Làm đề

Bài 16: Định luật 3 Newton - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu

Làm đề

Bài 16: Định luật 3 Newton - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng

Làm đề

Bài 16: Định luật 3 Newton - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao

Làm đề

Bài 16: Định luật 3 Newton - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp

Làm đề