Lực thường được mô tả là các lực kéo hoặc đẩy, do các hiện tượng nhưlực hấp dẫn,từ trường, hoặc bất cứ cái gì có thể làm một khối vật chất thay đổi gia tốc chuyển động hoặc biến dạng

Lực là mộtđại lượng vật lý được dùng để biểu thị tương tác giữa các vật, làm thay đổi trạng tháichuyển động của các vật. Lực bao gồm cả hai yếuy tố làđộ lớn và hướng.

Bạn đang xem: Công thức lực

Lực tác động vào một vật thể có thể làm nóxoay hoặcbiến dạng, hoặc thay đổi về ứng suất, và thậm chí thay đổi về thể tích.

Ví dụ: lực làm cho vật thay đổi trạng thái như: lực dùng để bẻ đôi cây đũa; lực làm cho vật chuyển động như: lực dùng để đẩy hay kéo một vật làm cho vật di chuyển

Lực thường có ký hiệu là F, được đo bằng đơn vịnewton trong hệSI, viết tắt là N:

1N = 1kgm /s2

Biểu diễn lực

Lực là 1 đại lượng véctơ được biểu diễn bằng một mũi tên có:

Gốc là điểm đặt của lựcPhương, chiều trùng với phương, chiều của lựcĐộ dài biểu thị cường độ của lực theo tỉ lệ xích cho trước

Lực cơ bản

Có bốn loại lực được xem như lực tương tác cơ bản của vật:

Các dạng của lực

Qua các nhận xét từ nhiều thí nghiệm, lực ở các dạng cơ bản sau:

Lực đẩy

Lực gây chuyển động

Mọi chuyển động có vận tốc V(t) thì lực được xác định

*
hay

Lực làm cho vật di chuyển tỉ lệ thuận vớikhối lượng của vật vàgia tốc di chuyển của vật

F = m a

F - lực, đo bằng newton (N) = kg m/s²

m - khối lượng của vật, kg

a - gia tốc, m/s²

*

a - gia tốc, đo bằng đơn vị mét/giây²

v -vận tốc, đo bằng đơn vị mét/giây (m/s)

t -thời gian, đo bằng đơn vị giây (s)

Nếu có một lực làm cho vật di chuyển với gia tốc a, lực tác động trên vật là lực tổng của lực tác động theo chiều ngang và lực tác động theo chiều dọc

F = F cos θ + F sin θ

F cos θ - lực tác động trên vật làm cho vật di chuyển theo chiều ngang

F Sin θ - lực tác động trên vật làm cho vật di chuyển theo chiều dọc

Động lực

Động lực là lực tác động trên một động lượng.

Fp = F t

Từ công thức tính lực

F = m a

F =

*
hay

m v = F t

Từ công thức tính động lượng P = m v

P = m v = F t

Mọi động lượng đều có một động lực bằng tích của lực tác động trong một điểm thời gian.

Cụ thể, khi một vật chịu lực tác động, F, từ vật khác,động lượng, P, của nó thay đổi vớithời gian, t, theođịnh luật 2 Newton:

*

Do động lượng là đại lượngvéctơ và sự thay đổi của động lượng theothời gian cũng là đại lượng véctơ, lực được biểu diễn bằngvéctơ. Hướng véctơ lực chỉ hướng tác dụng của lực, chính là hướng thay đổi của động lượng. Độ lớn véctơ lực chỉ cường độ của lực, chính là độ lớn thay đổi của động lượng. Có thể đặt gốc véctơ lực lên điểm chịu tác động.

Lực sinh Công

Bài chi tiết:Công cơ học

Khi lực tác động lên vật thể và vật thể di chuyển dưới tác động này, lực sinh ra một dạngnăng lượng gọi làcông cơ học. Do năng lượngbảo toàn, nguồn sinh ra lực sẽ mất bớt năng lượng nếu công sinh radương, hoặc thêm năng lượng, nếu công sinh raâm.

Trong một trường lực mà công cơ học sinh ra khi vật di chuyển từ điểm A tới B không phụ thuộc vào đường đi cụ thể từ A đến B thì trường lực gọi là trường lực bảo toàn. Các ví dụ của lực bảo toàn làlực hấp dẫn,lực tĩnh điện. Ví dụ về lực không bảo toàn làlực ma sát.

Lực cản

Lực masat

Áp lực

Áp lực là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật hay lực épvuông góc với mặt chịu lực. Theo nghĩa chung, cũng như khái niệm lực tổng quát, áp lực là đại lượng véc-tơ. Tuy nhiên vì đã xác định đượcphương (vuông góc với mặt chịu lực) vàchiều (hướng vào mặt chịu lực) nên khi nói về áp lực, người ta có thể chỉ nói về độ lớn (cường độ).

*

Trường lực

Lực tác động lên vật thể nằm trong một môi trường có thể tùy thuộc vào vị trí của vật thể (xemđịnh luật vạn vật hấp dẫn Newton,định luật Coulomb, ...). Biểu diễn lực theo vị trí gọi là trường lực hay trường véctơ lực.

Cơ học cổ điển

Trongcơ học cổ điển, các lực mà vật thể chịu tác động có thể không phụ thuộc vàohệ quy chiếu (ví dụ như lực chỉ phụ thuộc vào khoảng cách, một đại lượng không thay đổi khi hệ quy chiếu thay đổi) hoặc có phụ thuộc vào hệ quy chiếu (ví dụ nhưlực từ, phụ thuộc vàovận tốc các hạt mang điện).

Có thể phân loại lực ra làm hai theo tính chất tương đối của chúng. Các lực mà không phụ thuộc vào biến đổi hệ quy chiếu, hoặc không bao giờ biến mất dưới phép biến đổi hệ quy chiếu đều có thể quy về cáclực cơ bản. Các lực mà phụ thuộc biến đổi hệ quy chiếu và luôn tìm được hệ quy chiếu (gọi làhệ quy chiếu quán tính) mà lực này biến mất gọi làlực quán tính.

Các ví dụ củalực quán tính làlực ly tâm haylực Coriolis. Các mô hìnhvật lý hiện đại cho biết, trongtự nhiên, có bốn loạilực cơ bản làlực điện từ,lực yếu,lực mạnh vàlực hấp dẫn. Mọi lực mà cácthí nghiệm bắt gặp trong các hệ quy chiếu quán tính đều có thể quy về bốn loại lực này, khi xem xét chi tiết.

Thống nhất lực

Mô hình củathuyết tương đối rộng thống nhất lực hấp dẫn thành một loại lực quán tính đặc biệt, và cả lực quán tính và lực hấp dẫn đều là hệ quả của độ cong củakhông-thời gian.

Ở các điều kiện vật lý thích hợp, ví dụ như điều kiện củavũ trụ ở gần thời điểm diễn raVụ Nổ Lớn, các mô hình vật lý hiện đại còn cho thấy lực điện từ và lực yếu là một loại.

Mở rộng lực

Khái niệm lực cũng được mở rộng cho các bài toán chuyển động phi tịnh tiến hoặc cơ học phi cổ điển.

Mômen lực

Trong chuyển động quay củacơ học cổ điển, lực được mở rộng thànhmô men lực, thể hiện tác động gây rasự quay quanh mộtđiểm hoặc mộttrục của một vật thể. Khi có mô men lực, τ,mô men động lượng, L, thay đổi theo phương trình tương tự nhưđịnh luật 2 Newton:

d''L/dt= τ

Như vậy, nếu không cómô men lực tác động lên vật,mô men động lượng của vật thể sẽ không thay đổi theothời gian. Đây làđịnh luật bảo toàn mômen động lượng.

Lực-4

Trongthuyết tương đối hẹp, khái niệm lực được mở rộng thànhlực-4, song song với việc mở rộng khái niệmđạo hàm riêng theothời gian và khái niệmđộng lượng chokhông-thời gian.

Xem thêm: Bài 3 Quy Luật Giá Trị Trong Sản Xuất Và Lưu Thông Hàng Hóa, Please Wait

Lực-4 có thể định nghĩa từđịnh luật 2 Newton mở rộng chokhông thời gian. Cụ thể lực-4 Fa tác động vào vật cókhối lượng nghỉ m0 gây ragia tốc-4 Aa là:

*

với:

*

*

Tham khảo

(bằngtiếng Việt)

Các lực trong tự nhiên. V. Grigoriev, G. Miakisev; Ngô Đặng Nhân dịch - Tái bản lần 1. NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002, 527trCutnell, John d.; Johnson, Kenneth W. (2004). Physics, Sixth Edition. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc.. ISBN 041-44895-8.

Liên kết ngoài