Ba định luật chuyển động của Newton, được xuất bản lần đầu tiên vào năm 1687, đã đặt nền móng cho cơ học cổ điển và cách chúng ta hiểu về vũ trụ. Bài giảng này sẽ giải thích ba định luật Niu-tơn một cách dễ hiểu, cùng với các ví dụ thực tế minh họa cách chúng áp dụng trong các tình huống cụ thể, đặc biệt là trong bóng đá.
Minh họa Định luật 1 Newton trong bóng đá
Định luật 1 Newton: Định luật Quán tính
Định luật 1 Newton, hay còn gọi là định luật quán tính, phát biểu rằng:
Một vật thể sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều trên một đường thẳng, trừ khi có một lực khác tác động lên nó.
Nói cách khác, nếu một vật đang đứng yên, nó sẽ tiếp tục đứng yên cho đến khi có lực tác động vào nó. Và nếu một vật đang chuyển động, nó sẽ tiếp tục chuyển động với cùng tốc độ và hướng cho đến khi có lực tác động để thay đổi tốc độ hoặc hướng của nó.
Ví dụ trong bóng đá:
- Quả bóng đá sẽ nằm yên trên sân cỏ cho đến khi cầu thủ tác dụng lực đá vào nó.
- Cầu thủ đang chạy sẽ tiếp tục chạy với cùng tốc độ và hướng cho đến khi anh ta va chạm với cầu thủ khác, bị tác động bởi lực cản của mặt sân hoặc tự mình thay đổi lực chạy.
Định luật 2 Newton: Định luật Gia tốc
Định luật 2 Newton liên hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc. Định luật này được phát biểu như sau:
Gia tốc của một vật tỷ lệ thuận với tổng lực tác dụng lên vật và tỷ lệ nghịch với khối lượng của vật.
Công thức toán học của định luật 2 Newton là: F = ma
Trong đó:
- F là lực tác dụng lên vật (đơn vị là Newton – N)
- m là khối lượng của vật (đơn vị là kilogam – kg)
- a là gia tốc của vật (đơn vị là mét trên giây bình phương – m/s²)
Ví dụ trong bóng đá:
- Cầu thủ đá bóng càng mạnh (lực tác dụng lớn) thì quả bóng bay càng nhanh (gia tốc lớn).
- Quả bóng nặng hơn (khối lượng lớn) sẽ cần lực tác dụng lớn hơn để đạt được cùng mức gia tốc với quả bóng nhẹ hơn.
Minh họa Định luật 3 Newton trong bóng đá
Định luật 3 Newton: Định luật Tác dụng và Phản tác dụng
Định luật 3 Newton phát biểu rằng:
Với mỗi lực tác dụng, luôn tồn tại một lực phản tác dụng có cùng độ lớn và ngược hướng.
Nói cách khác, khi một vật tác dụng một lực lên vật thứ hai, vật thứ hai cũng đồng thời tác dụng một lực có cùng độ lớn và ngược hướng lên vật thứ nhất. Hai lực này được gọi là cặp lực tác dụng và phản tác dụng.
Ví dụ trong bóng đá:
- Khi cầu thủ đánh đầu, đầu của anh ta tác dụng một lực lên quả bóng và đồng thời quả bóng cũng tác dụng một lực có cùng độ lớn và ngược hướng lên đầu của cầu thủ.
- Khi cầu thủ chạy trên sân, chân của anh ta tác dụng một lực xuống mặt sân, và mặt sân cũng tác dụng một lực có cùng độ lớn và ngược hướng lên chân của cầu thủ, giúp anh ta di chuyển về phía trước.
Kết luận
Ba định luật chuyển động của Newton là nền tảng cho sự hiểu biết của chúng ta về chuyển động và lực. Bằng cách áp dụng ba định luật này, chúng ta có thể giải thích và dự đoán chuyển động của các vật thể trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả trong lĩnh vực thể thao như bóng đá. Hiểu rõ ba định luật Niu-tơn sẽ giúp chúng ta đánh giá và phân tích các tình huống trong bóng đá một cách khoa học và chính xác hơn.
FAQ
1. Định luật nào giải thích tại sao cầu thủ cần phải chạy nhanh hơn để bắt kịp quả bóng đang di chuyển?
Đó là Định luật 1 Newton (Định luật Quán tính). Quả bóng đang di chuyển có xu hướng tiếp tục di chuyển với cùng tốc độ và hướng. Để bắt kịp quả bóng, cầu thủ cần phải tạo ra một lực để tăng tốc độ của chính mình.
2. Tại sao cầu thủ có thể sút bóng đi xa hơn khi sử dụng kỹ thuật sút phạt trực tiếp so với sút phạt gián tiếp?
Trong kỹ thuật sút phạt trực tiếp, cầu thủ có thể tiếp xúc với bóng lâu hơn, cho phép anh ta tác dụng một lực lớn hơn lên quả bóng. Theo Định luật 2 Newton, lực tác dụng lớn hơn sẽ tạo ra gia tốc lớn hơn, dẫn đến quả bóng đi xa hơn.
3. Vai trò của Định luật 3 Newton trong việc cầu thủ giữ thăng bằng khi nhảy lên đánh đầu?
Khi cầu thủ nhảy lên đánh đầu, anh ta tác dụng một lực xuống mặt sân. Theo Định luật 3 Newton, mặt sân cũng tác dụng một lực phản tác dụng có cùng độ lớn và ngược hướng lên cầu thủ, giúp anh ta giữ thăng bằng trong không trung.
Bạn có muốn tìm hiểu thêm về…?
- bài giảng bài 10 ba định luật niu-tơn
- công thức của định luật bảo toàn khối lượng
- cách tính lương tăng ca theo luật mới
Hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về ba định luật Newton hoặc các khía cạnh khác của vật lý trong thể thao.
Số Điện Thoại: 0936238633
Email: [email protected]
Địa chỉ: 408 An Tiêm, Hà Khẩu, Hạ Long, Quảng Ninh, Việt Nam.
Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng 24/7.