Quán tính là gì? Lực quán tính là gì? Công thức tính lực quán tính có gì? Ngay sau đây chúng ta hãy cùng đi tìm hiểu về quán tính trong bài viết dưới đây nhé.
Xem ngay:
Quán tính là gì?
– Quán tính là lực cản của vật chất/ vật thể nào đó đối với bất kỳ sự thay đổi về vận tốc của nó. Điều này bao gồm những thay đổi đối với hướng chuyển động hoặc tốc độ của đối tượng.
– Ngoài ra, khía cạnh khác của tính chất này là khi không có lực nào tác động lên chúng thì xu hướng của các vật thể sẽ tiếp tục chuyển động trên một đường thẳng với tốc độ không đổi.
Ví dụ:
- Người ngồi trên ô tô sẽ bị chúi về phía trước khi ô tô phanh gấp.
- Hai ô tô đang di chuyển với cùng một vận tốc. Nếu hãm phanh với lực giống nhau thì ô tô có khối lượng lớn hơn sẽ dừng lại chậm hơn.
Lực quán tính là gì?
– Lực quán tính hay còn gọi là lực ảo, là lực sinh ra trong hệ quy chiếu phi quán tính, có thể gây biến dạng và gia tốc cho vật đồng thời không có phản lực.
– Trong cơ học cổ điển, lực quán tính tác động lên vật phụ thuộc vào trạng thái chuyển động của hệ quy chiếu nhưng không được quy về lực cơ bản.
– Vì hệ quy chiếu chuyển động thẳng đều (không có gia tốc) với hệ quy chiếu quán tính đều là quán tính. Còn hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc với hệ quy chiếu quán tính là phi quán tính.
– Lực quán tính tỉ lệ thuận với khối lượng của vật và gia tốc của hệ quy chiếu phi quán tính. Lực này có hướng ngược lại với hướng của gia tốc.
– Xét 1 vật có khối lượng m nằm trong hệ quy chiếu không quán tính. Tại thời điểm này, hệ quy chiếu không quán tính sẽ chuyển động với gia tốc so với hệ quy chiếu quán tính thì vật m sẽ phải chịu thêm tác dụng của lực quán tính như sau:
Trong đó:
- Fqt là lực quán tính (N)
- a là gia tốc của hệ quy chiếu chuyển động (m/s2)
- m là khối lượng của vật.
– Lực quán tính sẽ xuất hiện khi 1 hệ quy chiếu có gia tốc cao hơn so với các hệ quy chiếu khác. Và 1 hệ quy chiếu có thể được gia tốc theo bất kỳ phương pháp nào vì thế lực quán tính cũng rất tùy ý. 4 lực quán tính thường được định nghĩa theo các cách gia tốc thường xảy ra đó là:
- 1 lực gây ra bởi 1 gia tốc tương đối bất kỳ theo 1 đường thẳng
- Hai lực được tạo ra bất kỳ từ chuyển động quay nào đó
- Lực cuối (lực Euler) được sinh ra bởi sự thay đổi của tốc độ quay.
Lực quán tính trong các hệ quy chiếu phi quán tính
Hệ quy chiếu chỉ có gia tốc tịnh tiến
Hệ quy chiếu chỉ có chuyển động quay
Hệ quy chiếu tổng quát
Lực quán tính ly tâm
– Lực quán tính ly tâm là trường hợp đặc biệt của lực quán tính. Nó chỉ xuất hiện nếu ta chọn hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động tròn. Đây là hệ quả của trường gia tốc xuất hiện trong hệ quy chiếu không quán tính và trường hợp này là hệ quy chiếu quay.
– Lúc này, trong hệ quy chiếu quay ta sẽ nhìn thấy các vật thể vốn chuyển động thẳng đều trong hệ quy chiếu quán tính sẽ bị đẩy ra theo phương xuyên tâm quay. Và lực đẩy vật thể ra trong hệ quy chiếu này được gọi là lực ly tâm.
– Lực quán tính ly tâm sẽ tác dụng lên vật nằm bên trong hệ quy chiếu quay, có phương thẳng nối tâm của đường cong với trọng tâm của vật chuyển động. Và chiều hướng từ tâm của đường cong ra phía ngoài. Lực ly tâm thường tỷ lệ với khối lượng của vật chuyển động, bình phương tốc độ dài và tỷ lệ nghịch với bán kính của đường cong.
