Quán Tính Là Gì? Ví Dụ Về Quán Tính - Luật Hoàng Phi

Mục lục bài viết

• Quán tính là gì?
• Ví dụ về quán tính
• Lực quán tính là gì?
• Lực quán tính ly tâm
• Đặc điểm của lực quán tính
• Ví dụ về lực quán tính trong thực tế

Quán tính là một khái niệm vật lý có tính ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống hằng ngày. Nhưng không phải ai cũng hiểu rõ Quán tính là gì? Quý độc giả hãy cùng theo dõi nội dung bài viết sau đây.

Quán tính là gì?

Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.

Quán tính là tính chất đặc trưng cho sự cản trở của các đối tượng có khối lượng đối với bất kỳ sự thay đổi nào về vận tốc của nó. Điều này bao gồm những thay đổi đối với tốc độ hoặc hướng chuyển động của đối tượng.

Khi có lực tác động, vật không thể thay đổi vận tốc đột ngột vì có quán tính. Vật bên trong sẽ chuyển động ngược chiều với chuyển động của vật bên ngoài. Lực tác động càng lớn thì sự biến đổi chuyển động càng nhanh.

Một khía cạnh của tính chất này là xu hướng của các vật thể tiếp tục chuyển động trên một đường thẳng với tốc độ không đổi, khi không có lực nào tác động lên chúng. 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.

Trong lý thuyết tương đối rộng, chuyển động theo quán tính là chuyển động theo đường trắc địa trong không thời gian. Ngoài ra, khi có một vật bên trong một vật: Theo quán tính,vật ở bên trong sẽ chuyển động ngược hướng với chiều chuyển động của vật bên ngoài.

Nguyên lý quán tính là một trong những nguyên lý cơ bản trong vật lý cổ điển vẫn được sử dụng cho đến ngày nay để mô tả chuyển động của các vật thể và cách chúng bị ảnh hưởng bởi các lực tác dụng lên chúng.

Ví dụ về quán tính

Để làm rõ hơn về khái niệm Quán tính là gì? thì nội dung này sẽ đưa ra ví dụ về quán tính.

Ví dụ:

– Khi ô tô đột ngột rẽ phải, phần thân trên của hành khách trên xe có xu hướng chuyển động tiếp theo hướng của vận tốc cũ, do đó hành khách bị nghiêng về bên trái.

– Khi nhảy từ bậc cầu thang cao xuống, chân ta bị gập lại. Vì khi nhảy từ trên cao, người và chân chuyển động cùng vận tốc, khi chạm đất, bàn chân dừng lại nhưng toàn thân và cẳng chân vẫn tiếp tục chuyển động xuống dưới theo quán tính, chân bị gập lại.

– Sau khi giặt quần áo xong, trước khi phơi, người ta thường giũ mạnh quần áo cho nước văng ra. Vì lúc đầu, quần áo và nước trong quần áo cùng chuyển động, khi quần áo dừng lại đột ngột, những giọt nước trong quần áo vẫn duy trì vận tốc cũ, theo quán tính.

Lực quán tính là gì?

Lực quán tính 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.

Lực quán tính tỷ lệ thuận với khối lượng m tác động, gia tốc của hệ quy chiếu không quán tính và khối lượng của vật thể so với hệ quy chiếu quán tính và chúng có hướng ngược lại với gia tốc của hệ quy chiếu không quán tính.

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.

Ngoài khái niệm Quán tính là gì? cần hiểu được khái niệm lực quán tính theo quy định như trên.

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.

Đặc điểm của lực quán tính

Khái niệm Quán tính là gì? đã được giải thích ở nội dung trên, nội dung này sẽ đưa ra các đặc điểm của lực quán tính.

– Khi lực tác động càng lớn thì sự biến đổi về trạng thái chuyển động diễn ra càng mạnh, càng nhanh.

– Đặc điểm của quán tính còn được thể hiện đó là khi hai vật có khối lượng càng lớn thì việc biến đổi trạng thái chuyển động càng diễn ra chậm hơn.

Ví dụ trường hợp xe ô tô con và xe bán tải chuyển động cùng vận tốc, tuy nhiên, khi hãm phanh lại với lực cùng độ lớn thì xe bán tải sẽ có thời gian dừng lại lâu hơn.

Ví dụ về lực quán tính trong thực tế

Có thể thấy được rằng lực quán tính không chỉ có trong các định luật vật lý được nghiên cứ mà thực tế lực quán tính cũng xuất hiện nhiều trong sự chuyển động của các phương tiện, vật dụng,…

Ví dụ:

– Khi đóng đinh vào tường, việc đập búa liên tiếp vào đinh sẽ tạo ra lực quán tính. Khi chiếc búa dừng lại nhưng chiếc đinh vẫn theo quán tính và lún sâu vào bên trong tường.

– Khi rũ bụi bẩn ra khỏi chăn màn hoặc quần áo và dừng lại đột ngột thì vô tình cũng sẽ tạo ra quán tính khiến bụi bẩn tiếp tục chuyển động và rơi ra khỏi.