F là gì trong vật lý? Định nghĩa, kí hiệu, công thức tính F

Trong khía cạnh vật lý, F mang rất nhiều ý nghĩ khác nhau và cũng đóng vai trò quan trọng trong đời sống của toàn nhân loại. Vậy F trong vật lý là gì? ý nghĩa của từng lực F như thế nào? Hãy cùng Wonilvn tìm hiểu ngay qua nội dung dưới đây nhé!

F là gì trong vật lý?

F là lực tác động trong vật lý, một đại lượng vectơ đặc trưng tác dụng của vật lên vật khác tạo ra gia tốc cho vật hoặc làm vật đó biến dạng hoặc cả hai. Lực là đại lượng vectơ có độ lớn và hướng, phương của lực không ảnh hưởng vào tính chất và đặc điểm của các loại lực khác nhau nên mỗi loại lực sẽ có phương và chiều xác định.

▪️ Đơn vị: Newton

▪️ Kí hiệu lực: F

Phân biệt phương và chiều của lực F

Vậy là các bạn đã hiểu kí hiệu F là gì trong vật lý, tuy nhiên để xác định phương và chiều của lực F cần dựa vào những kết quả tác dụng lực lên vật.

Phương chiều của lực tác động lên vật được xác định bằng cách nhận biết  hướng biến dạng của vật theo chiều đó. Nếu vật đang chuyển động, biến đổi chuyển động như tăng tốc, giảm tốc, hoặc thay đổi hướng, thì có thể xác định phương chiều của lực tác động dựa trên biến đổi đó.

Công thức tính lực F

F là kí hiệu của lực trong vật lý, đo bằng đơn vị Newton trong hệ SI ( SI viết tắt của từ tiếng anh International System of Units – Đây là Hệ đơn vị đo lường quốc tế). Trong đó:

N: 1 N = 1 kg.m/s2 (kilogram mét trên giây bình phương)

Với  Một lực (F) cần tác động để di chuyển vật thể có khối lượng (m) với gia tốc (a) được tính bởi công thức như sau:

F= m x a (khối lượng nhân với gia tốc)

Trong đó:

F, a là đại lượng vector

M là khối lượng

Đặc điểm của lực F

✅ Phương và chiều của lực không có định và được biểu diễn dưới dạng vector

✅ Độ dài của lực dựa vào tỷ lệ với cường độ lực theo một tỷ lệ

✅ Đơn vị đo của lực là Newton ( ký hiệu N)

✅ Nơi lực được đặt sẽ xác định gốc của lực

✅ Để đo lượng lực tác động cần sử dụng một công cụ chuyên biệt là lực kế

✅ Ký hiệu F thường được dùng để biểu diễn lực trong các phương trình và sơ đồ.

Các loại lực trong vật lý

F (kí hiệu của Lực) là một đại lượng vectơ có đặc điểm về phương, chiều, điểm đặt và độ lớn xác định. Dựa trên nguồn gốc và đặc điểm của lực, có thể phân loại thành các lực như lực hấp dẫn, lực hướng tâm, lực ma sát và lực đàn hồi.

Lực hấp dẫn

Lực hấp dẫn là hiện tượng lực hút giữa các vật chất, với độ lớn tỉ lệ thuận với khối lượng của vật chất. Lực hấp dẫn không chỉ giữ các vật chất lại với nhau mà còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành trái đất.

Ở Trái Đất, lực hấp dẫn đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng lên các vật có khối lượng, khiến chúng hướng xuống mặt đất. Ngược lại, trên mặt trăng, lực hấp dẫn nhỏ, giải thích lý tại sao khi ở trên mặt trăng, cơ thể của chúng ta gần như lơ lửng trên không trung.

Thực tế cho thấy lực hấp dẫn có điểm đặt ở trung tâm của vật, ngược chiều và cùng hướng với chiều chuyển động. Độ lớn của lực hấp dẫn được xác định như sau:

Trong đó:

Fhd: Lực hấp dẫn (N)

R: Khoảng cách giữa 2 vật (m)

m1, m2: Khối lượng của các vật (kg)

G: Hằng số hấp dẫn

Lực đàn hồi

Lực đàn hồi là lực được sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng, có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng đàn hồi, vì vậy thường có cùng phương và ngược chiều với lực tác dụng. Độ lớn lực đàn hồi được xác định bởi công thức sau:

Lực đàn hồi được xác định bằng cách nhân hệ số đàn hồi (độ cứng của lò xo) với giá trị tuyệt đối của biến dạng lò xo.

Trong đó:

K: độ cứng của lò xo (N/m)

:  độ biến dạng của lò xo (m)

: > 0: Lò xo chịu biến dạng dãn = l – l0

: < 0: Lò xo chịu biến dạng nén = l0 – l

Lực ma sát

Lực ma sát là hiện tượng xuất hiện do sự tiếp xúc giữa hai bề mặt vật chất. Thường tạo ra một trở kháng, ngăn cản sự thay đổi vị trí của vật. Tùy thuộc vào đặc điểm và tính chất cụ thể, lực ma sát có thể được phân loại thành các loại như lực ma sát trượt, ma sát lăn và ma sát nghỉ.

Lực ma sát thường có điểm đặt tại sát bề mặt tiếp xúc, có phương song song và chiều ngược lại với chiều chuyển động. Độ lớn lực ma sát được tính theo công thức sau:

Trong đó:

Fₘₛₜ: Lực ma sát (N);

µt: Hệ số ma sát

N: Áp lực của hai vật

Lực hướng tâm

Lực hướng tâm xuất hiện khi một vật chuyển động tròn đều và tạo ra gia tốc hướng tâm. Thông thường, tâm của lực hướng tâm được đặt tại trung tâm của vật, hướng phương trùng với đường nối giữa vật và tâm của quỹ đạo và chiều hướng vào tâm của quỹ đạo. Công thức tính lực hướng tâm:

Trong đó:

Fₕₜ: Lực hướng tâm (N)

R: Bán kính quỹ đạo (m)

M: Khối lượng vật (kg)

V: Vận tốc dài của chuyển động (m/s)

Vận dụng lực F vào trong đời sống

Dựa vào những kiến thức mà Wonilvn tổng hợp ở trên, chúng ta có thể thích một số hiện tượng trong đời sống thực tế như:

✅ Lò xo giảm xóc ở xe máy, Cánh cung, dây thun,…( ứng dụng lực đàn hồi)

✅ Mặt đất và các vật rơi tự do ( ứng dụng của trọng lực)

✅ Tàu thủy, máy bay, ô tô và tàu vũ trụ (ứng dụng của lực đẩy Ác – si – mét)

✅ Sơn mài, đánh bóng; phanh xe đạp,máy, ô tô (ứng dụng của lực ma sát)

Bài viết trên đã giải thích “F là gì trong vật lý” những định nghĩa của lực F, kí hiệu và công thức tính lực F. Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp ở trên sẽ phần nào giúp các bạn ứng dụng được vào những bài toán thực tế dễ dàng và chính xác.

>>> Tìm hiểu thêm: Mbar là gì? Bảng quy đổi đơn vị mbar