I. GIỚI THIỆU

1. Lực là gì?

Định nghĩa:

Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác, làm cho vật biến dạng hoặc thay đổi vận tốc.

Ký hiệu:

• Dạng vectơ: $\vec{F}$
• Dạng độ lớn: $F$ hoặc F

Đơn vị: Newton (N)

Quan hệ: $1 \text{ N} = 1 \text{ kg·m/s}^2$

Bản chất: Lực là đại lượng vectơ, có cả độ lớn và hướng.

2. Đặc điểm của lực

Một lực được xác định hoàn toàn khi biết đủ 4 yếu tố:

1. Độ lớn (Giá trị):

• Đo bằng đơn vị Newton (N)
• Đặc trưng cho “sức mạnh” của lực
• Ví dụ: F = 10N, F = 50N

2. Phương:

• Là đường thẳng mà lực tác dụng
• Ví dụ: Phương thẳng đứng, phương ngang

3. Chiều:

• Là hướng cụ thể trên phương đó
• Ví dụ: Hướng lên, hướng xuống, sang trái, sang phải

4. Điểm đặt:

• Là vị trí mà lực tác dụng vào vật
• Ví dụ: Trọng tâm, điểm tiếp xúc

Biểu diễn: Lực được biểu diễn bằng một mũi tên:

• Gốc: Điểm đặt
• Độ dài: Tỉ lệ với độ lớn
• Chiều mũi tên: Chiều của lực

3. Các loại lực thường gặp

Trong chương trình Vật lý 10, chúng ta nghiên cứu các loại lực sau:

Mục tiêu bài viết: Hướng dẫn chi tiết công thức tính từng loại lực và cách áp dụng vào bài tập.

II. ĐỊNH LUẬT II NEWTON – CÔNG THỨC CƠ BẢN NHẤT

1. Phát biểu định luật

Định luật II Newton:

Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.

Ý nghĩa:

• Lực càng lớn → gia tốc càng lớn (tỉ lệ thuận)
• Khối lượng càng lớn → gia tốc càng nhỏ (tỉ lệ nghịch)

2. Công thức định luật II Newton

Dạng vectơ:

$$\boxed{\vec{F} = m\vec{a}}$$

Dạng độ lớn:

$$\boxed{F = ma}$$

Trong đó:

• $F$: Lực tác dụng lên vật (N – Newton)
• $m$: Khối lượng của vật (kg)
• $a$: Gia tốc của vật (m/s²)

Đây là công thức NÊN TẢNG – tất cả các công thức tính lực khác đều xuất phát từ đây!

3. Biến đổi công thức

Từ công thức cơ bản $F = ma$, ta có thể biến đổi để tính các đại lượng khác:

Tính lực khi biết m và a: $$\boxed{F = ma}$$

Ví dụ: m = 5kg, a = 2 m/s² → F = 5 × 2 = 10N

Tính khối lượng khi biết F và a: $$\boxed{m = \frac{F}{a}}$$

Ví dụ: F = 20N, a = 4 m/s² → m = 20 ÷ 4 = 5kg

Tính gia tốc khi biết F và m: $$\boxed{a = \frac{F}{m}}$$

Ví dụ: F = 15N, m = 3kg → a = 15 ÷ 3 = 5 m/s²

4. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một vật có khối lượng 5kg chịu tác dụng của lực 20N. Tính gia tốc của vật?

Lời giải:

Áp dụng công thức: $$a = \frac{F}{m} = \frac{20}{5} = 4 \text{ m/s}^2$$

Đáp án: Gia tốc của vật là 4 m/s²

Ví dụ 2: Một vật có khối lượng 10kg chuyển động với gia tốc 3 m/s². Tính lực tác dụng lên vật?

Lời giải:

$$F = ma = 10 \times 3 = 30 \text{ N}$$

Đáp án: Lực tác dụng là 30N

Ví dụ 3: Một lực 24N tác dụng lên vật làm vật chuyển động với gia tốc 6 m/s². Tính khối lượng của vật?

Lời giải:

$$m = \frac{F}{a} = \frac{24}{6} = 4 \text{ kg}$$

Đáp án: Khối lượng vật là 4kg

5. Hợp lực và phân tích lực

Khi vật chịu nhiều lực, ta cần tính hợp lực (lực tổng hợp):

Công thức tổng quát: $$\boxed{\vec{F} = \vec{F_1} + \vec{F_2} + \ldots + \vec{F_n}}$$

Các trường hợp đặc biệt:

A. Hai lực cùng phương, cùng chiều:

$$\boxed{F = F_1 + F_2}$$

Ví dụ: $F_1 = 5$N, $F_2 = 3$N cùng chiều $$F = 5 + 3 = 8 \text{ N}$$

B. Hai lực cùng phương, ngược chiều:

$$\boxed{F = |F_1 – F_2|}$$

Ví dụ: $F_1 = 8$N, $F_2 = 3$N ngược chiều $$F = |8 – 3| = 5 \text{ N}$$

Chiều hợp lực: Theo chiều lực lớn hơn

C. Hai lực vuông góc:

$$\boxed{F = \sqrt{F_1^2 + F_2^2}}$$

Ví dụ: $F_1 = 3$N, $F_2 = 4$N vuông góc nhau $$F = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 \text{ N}$$

D. Hai lực hợp với nhau góc $\alpha$:

$$\boxed{F = \sqrt{F_1^2 + F_2^2 + 2F_1F_2\cos\alpha}}$$

Trường hợp đặc biệt:

• $\alpha = 0°$ (cùng chiều): $F = F_1 + F_2$
• $\alpha = 90°$ (vuông góc): $F = \sqrt{F_1^2 + F_2^2}$
• $\alpha = 180°$ (ngược chiều): $F = |F_1 – F_2|$

III. CÔNG THỨC CÁC LOẠI LỰC CỤ THỂ

1. Trọng lực

Định nghĩa:

Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.

Công thức trọng lực:

$$\boxed{\vec{P} = m\vec{g}}$$

Dạng độ lớn:

$$\boxed{P = mg}$$

Trong đó:

• $P$: Trọng lực (N)
• $m$: Khối lượng (kg)
• $g$: Gia tốc trọng trường ≈ 10 m/s² (hoặc 9.8 m/s²)

Đặc điểm của trọng lực:

• Điểm đặt: Trọng tâm của vật
• Phương: Thẳng đứng
• Chiều: Từ trên xuống (hướng về tâm Trái Đất)
• Độ lớn: Tỉ lệ thuận với khối lượng

Lưu ý quan trọng:

⚠️ Phân biệt:

• Khối lượng (m): Đo bằng kg, không đổi
• Trọng lượng (P): Đo bằng N, thay đổi theo vị trí

Ví dụ 4: Một vật có khối lượng 6kg. Tính trọng lượng của vật? (Lấy g = 10 m/s²)

Lời giải:

$$P = mg = 6 \times 10 = 60 \text{ N}$$

Đáp án: Trọng lượng là 60N

Ví dụ 5: Một vật có trọng lượng 80N. Tính khối lượng? (g = 10 m/s²)

Lời giải:

$$m = \frac{P}{g} = \frac{80}{10} = 8 \text{ kg}$$

Đáp án: Khối lượng là 8kg

Ví dụ 6: Trên Mặt Trăng, $g_{MT} = 1.6$ m/s². Một vật có khối lượng 10kg sẽ có trọng lượng bao nhiêu?

Lời giải:

$$P_{MT} = m \times g_{MT} = 10 \times 1.6 = 16 \text{ N}$$

So sánh: Trên Trái Đất: $P_{TĐ} = 10 \times 10 = 100$N

Nhận xét: Khối lượng không đổi, nhưng trọng lượng thay đổi theo g!

2. Lực đàn hồi (Định luật Hooke)

Định nghĩa:

Lực đàn hồi là lực sinh ra khi vật bị biến dạng đàn hồi (lò xo, dây cao su,…) và có xu hướng đưa vật về trạng thái ban đầu.

Công thức định luật Hooke:

$$\boxed{F_{đh} = k \cdot |\Delta l|}$$

Trong đó:

• $F_{đh}$: Lực đàn hồi (N)
• $k$: Độ cứng của lò xo (N/m)
• $|\Delta l|$: Độ biến dạng (m)

Tính độ biến dạng: $$|\Delta l| = |l – l_0|$$

với:

• $l_0$: Chiều dài tự nhiên (không biến dạng)
• $l$: Chiều dài khi biến dạng

Đặc điểm:

• Phương: Trùng với trục lò xo
• Chiều: Ngược với chiều biến dạng
  • Khi kéo (dãn): Lực đàn hồi co lại
  • Khi nén: Lực đàn hồi đẩy ra
• Độ lớn: Tỉ lệ với độ biến dạng

Ví dụ 7: Một lò xo có độ cứng k = 100 N/m, bị kéo dãn ra 5cm. Tính lực đàn hồi?

Lời giải:

Bước 1: Đổi đơn vị $$\Delta l = 5 \text{ cm} = 0.05 \text{ m}$$

Bước 2: Tính lực $$F_{đh} = k \cdot \Delta l = 100 \times 0.05 = 5 \text{ N}$$

Đáp án: Lực đàn hồi là 5N

Ví dụ 8: Lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm. Khi treo vật nặng, lò xo dài 25cm. Độ cứng k = 80 N/m. Tính lực đàn hồi?

Lời giải:

Bước 1: Tính độ biến dạng $$\Delta l = l – l_0 = 25 – 20 = 5 \text{ cm} = 0.05 \text{ m}$$

Bước 2: Tính lực $$F_{đh} = 80 \times 0.05 = 4 \text{ N}$$

Đáp án: 4N

Ví dụ 9: Treo vật có khối lượng 2kg vào lò xo, lò xo dãn 4cm. Tính độ cứng k? (g = 10 m/s²)

Lời giải:

Bước 1: Vật cân bằng nên: $F_{đh} = P = mg$ $$F_{đh} = 2 \times 10 = 20 \text{ N}$$

Bước 2: Tính k $$k = \frac{F_{đh}}{\Delta l} = \frac{20}{0.04} = 500 \text{ N/m}$$

Đáp án: k = 500 N/m

3. Lực ma sát trượt

Định nghĩa:

Lực ma sát trượt là lực cản xuất hiện khi vật trượt trên bề mặt của vật khác.

Công thức lực ma sát trượt:

$$\boxed{F_{mst} = \mu_t \cdot N}$$

Trong đó:

• $F_{mst}$: Lực ma sát trượt (N)
• $\mu_t$: Hệ số ma sát trượt (không có đơn vị)
• $N$: Áp lực (lực pháp tuyến) – lực vuông góc với mặt tiếp xúc (N)

Trường hợp thường gặp: Vật trên mặt phẳng ngang $$N = P = mg$$

Do đó: $$\boxed{F_{mst} = \mu_t \cdot mg}$$

Đặc điểm:

• Phương: Song song với mặt tiếp xúc
• Chiều: Ngược chiều chuyển động
• Độ lớn: Phụ thuộc vào $\mu_t$ và N
• Hệ số ma sát: Phụ thuộc bản chất hai bề mặt tiếp xúc

Ví dụ 10: Vật có khối lượng 5kg trượt trên mặt phẳng ngang, hệ số ma sát trượt $\mu_t = 0.2$. Tính lực ma sát? (g = 10 m/s²)

Lời giải:

Bước 1: Tính áp lực $$N = mg = 5 \times 10 = 50 \text{ N}$$

Bước 2: Tính lực ma sát $$F_{mst} = \mu_t \cdot N = 0.2 \times 50 = 10 \text{ N}$$

Đáp án: Lực ma sát là 10N

Ví dụ 11: Kéo vật 8kg bằng lực ngang 30N, vật chuyển động với gia tốc 2 m/s². Tính hệ số ma sát? (g = 10 m/s²)

Lời giải:

Bước 1: Tính hợp lực $$F_{hl} = ma = 8 \times 2 = 16 \text{ N}$$

Bước 2: Tính lực ma sát $$F_{mst} = F_{kéo} – F_{hl} = 30 – 16 = 14 \text{ N}$$

Bước 3: Tính hệ số ma sát $$\mu_t = \frac{F_{mst}}{mg} = \frac{14}{80} = 0.175$$

Đáp án: $\mu_t = 0.175$

4. Lực ma sát nghỉ

Định nghĩa:

Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa trượt.

Công thức:

$$\boxed{F_{msn} \leq \mu_n \cdot N}$$

hoặc

$$\boxed{0 \leq F_{msn} \leq F_{msn}^{max}}$$

với $F_{msn}^{max} = \mu_n \cdot N$

Trong đó:

• $\mu_n$: Hệ số ma sát nghỉ
• Quan trọng: $\mu_n > \mu_t$ (ma sát nghỉ lớn hơn ma sát trượt)

Đặc điểm:

• Tự điều chỉnh: Lực ma sát nghỉ có độ lớn bằng và ngược chiều với ngoại lực (trong giới hạn)
• Giá trị cực đại: $F_{msn}^{max} = \mu_n \cdot N$
• Khi ngoại lực vượt quá $F_{msn}^{max}$: Vật bắt đầu trượt

Ví dụ 12: Vật 10kg trên mặt phẳng ngang, $\mu_n = 0.4$. Kéo bằng lực ngang 30N, vật có chuyển động không? (g = 10 m/s²)

Lời giải:

Bước 1: Tính lực ma sát nghỉ cực đại $$F_{msn}^{max} = \mu_n \cdot mg = 0.4 \times 10 \times 10 = 40 \text{ N}$$

Bước 2: So sánh

• Lực kéo: 30N
• $F_{msn}^{max}$: 40N

Vì $F_{kéo} < F_{msn}^{max}$ nên vật đứng yên

Đáp án: Vật không chuyển động. Lực ma sát nghỉ thực tế = 30N (cân bằng với lực kéo)

5. Lực hướng tâm

Định nghĩa:

Lực hướng tâm là lực hướng vào tâm quỹ đạo trong chuyển động tròn đều, gây ra gia tốc hướng tâm.

Công thức lực hướng tâm:

$$\boxed{F_{ht} = \frac{mv^2}{r}}$$

Hoặc:

$$\boxed{F_{ht} = m\omega^2 r = m \cdot 4\pi^2 \cdot \frac{r}{T^2}}$$

Trong đó:

• $F_{ht}$: Lực hướng tâm (N)
• $m$: Khối lượng (kg)
• $v$: Vận tốc dài (m/s)
• $r$: Bán kính quỹ đạo (m)
• $\omega$: Vận tốc góc (rad/s)
• $T$: Chu kỳ (s)

Liên hệ: $v = \omega r = \frac{2\pi r}{T}$

Đặc điểm:

• Phương: Theo bán kính
• Chiều: Hướng vào tâm quỹ đạo
• Vuông góc với vận tốc

Ví dụ 13: Vật 2kg chuyển động tròn đều với vận tốc 10 m/s, bán kính quỹ đạo 5m. Tính lực hướng tâm?

Lời giải:

$$F_{ht} = \frac{mv^2}{r} = \frac{2 \times 10^2}{5} = \frac{200}{5} = 40 \text{ N}$$

Đáp án: 40N

Ví dụ 14: Vật chuyển động tròn với chu kỳ T = 2s, bán kính r = 1m, khối lượng m = 0.5kg. Tính lực hướng tâm?

Lời giải:

Bước 1: Tính vận tốc $$v = \frac{2\pi r}{T} = \frac{2\pi \times 1}{2} = \pi \text{ m/s}$$

Bước 2: Tính lực $$F_{ht} = \frac{mv^2}{r} = \frac{0.5 \times \pi^2}{1} = \frac{0.5 \times 9.87}{1} \approx 4.93 \text{ N}$$

Đáp án: ≈ 4.93N

6. Lực hấp dẫn (Định luật vạn vật hấp dẫn Newton)

Định nghĩa:

Lực hấp dẫn là lực hút giữa hai vật có khối lượng bất kỳ.

Công thức định luật vạn vật hấp dẫn:

$$\boxed{F_{hd} = G\frac{m_1 m_2}{r^2}}$$

Trong đó:

• $F_{hd}$: Lực hấp dẫn (N)
• $G$: Hằng số hấp dẫn = $6.67 \times 10^{-11}$ N·m²/kg²
• $m_1, m_2$: Khối lượng hai vật (kg)
• $r$: Khoảng cách giữa hai tâm (m)

Đặc điểm:

• Luôn là lực hút (không có lực đẩy hấp dẫn)
• Phương: Nối tâm hai vật
• Rất nhỏ trừ khi vật có khối lượng rất lớn

Ứng dụng: Giải thích chuyển động của các thiên thể

Ví dụ đặc biệt: Liên hệ giữa trọng lực và lực hấp dẫn

Trọng lực chính là lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên vật:

$$P = G\frac{M_{TĐ} \cdot m}{R_{TĐ}^2} = m \cdot g$$

Từ đó suy ra: $$g = G\frac{M_{TĐ}}{R_{TĐ}^2} \approx 10 \text{ m/s}^2$$

7. Lực căng dây

Định nghĩa:

Lực căng dây là lực mà dây tác dụng lên vật được treo hoặc kéo.

Đặc điểm:

• Phương: Dọc theo dây
• Chiều: Ra xa điểm treo, kéo vật về phía điểm treo
• Điểm đặt: Điểm tiếp xúc giữa dây và vật

Công thức:

Phụ thuộc vào bài toán cụ thể, cần áp dụng định luật II Newton:

Trường hợp 1: Vật treo thẳng đứng, đứng yên $$T = P = mg$$

Trường hợp 2: Vật chuyển động thẳng đứng với gia tốc a

• Đi lên: $T – mg = ma$ → $T = m(g + a)$
• Đi xuống: $mg – T = ma$ → $T = m(g – a)$

Trường hợp 3: Vật chuyển động tròn $$T = F_{ht} + P\cos\theta$$ (tùy vị trí)

Ví dụ 15: Vật 3kg treo vào dây, đứng yên. Tính lực căng dây? (g = 10 m/s²)

Lời giải:

Vật cân bằng nên: $$T = P = mg = 3 \times 10 = 30 \text{ N}$$

Đáp án: 30N

IV. BẢNG CÔNG THỨC TÓM TẮT

A. Công thức cơ bản

B. Hợp lực

C. Hằng số cần nhớ

D. Đơn vị

V. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

1. Quy trình 5 bước

Bước 1: Vẽ hình, biểu diễn các lực

• Xác định tất cả lực tác dụng lên vật
• Vẽ vectơ lực (mũi tên) đúng hướng
• Đặt tên rõ ràng từng lực

Bước 2: Chọn hệ trục tọa độ

• Thường chọn:
  • Ox: Theo phương chuyển động
  • Oy: Vuông góc với Ox
• Gốc tọa độ: Tại vật hoặc điểm thuận lợi

Bước 3: Viết phương trình định luật II Newton

• Dạng vectơ: $\vec{F} = m\vec{a}$
• Chiếu lên các trục:
  • Ox: $\sum F_x = ma_x$
  • Oy: $\sum F_y = ma_y$

Bước 4: Giải hệ phương trình

• Thay số, tính toán
• Tìm đại lượng cần tìm

Bước 5: Kiểm tra kết quả

• Kiểm tra đơn vị
• Kiểm tra tính hợp lý (dấu, độ lớn)

2. Các dạng bài toán điển hình

Dạng 1: Vật chuyển động thẳng trên mặt phẳng ngang

Phương pháp:

• Chiều Ox: $F_{kéo} – F_{ms} = ma$
• Chiều Oy: $N = P = mg$

Ví dụ: Kéo vật 5kg bằng lực 30N, $\mu_t = 0.2$. Tính a? (g = 10 m/s²)

Giải:

• $F_{ms} = 0.2 \times 50 = 10$N
• $a = \frac{30 – 10}{5} = 4$ m/s²

Dạng 2: Vật trên mặt phẳng nghiêng góc $\alpha$

Phương pháp:

• Phân tích trọng lực:
  • $P_x = mg\sin\alpha$ (xuống dốc)
  • $P_y = mg\cos\alpha$ (vuông góc mặt phẳng)
• Áp lực: $N = P_y = mg\cos\alpha$
• Lực ma sát: $F_{ms} = \mu mg\cos\alpha$

Dạng 3: Vật nối bằng dây qua ròng rọc

Phương pháp:

• Xét từng vật riêng biệt
• Lực căng dây như nhau (nếu dây không dãn, ròng rọc không ma sát)
• Gia tốc cùng độ lớn

Dạng 4: Chuyển động tròn

Phương pháp:

• Xác định lực hướng tâm: $F_{ht} = \frac{mv^2}{r}$
• $F_{ht}$ là hợp lực hướng vào tâm

3. Mẹo giải nhanh

Mẹo 1: Nhận dạng loại lực trước khi giải

Mẹo 2: Vẽ hình rõ ràng, chính xác

Mẹo 3: Lực ma sát luôn ngược chiều chuyển động

Mẹo 4: Trọng lực luôn hướng xuống dưới

Mẹo 5: Nếu vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều: $\sum \vec{F} = 0$ (cân bằng)

Mẹo 6: Đơn vị phải thống nhất (cm → m, g → kg)

VI. BÀI TẬP MẪU

Bài 1: Định luật II Newton cơ bản

Đề: Một vật có khối lượng 4kg chịu tác dụng của lực 12N. Tính gia tốc của vật?

Lời giải:

Áp dụng: $a = \frac{F}{m} = \frac{12}{4} = 3$ m/s²

Đáp án: a = 3 m/s²

Bài 2: Trọng lực

Đề: Một vật có khối lượng 8kg. Tính trọng lượng của vật trên Trái Đất? Lấy g = 10 m/s².

Lời giải:

$P = mg = 8 \times 10 = 80$ N

Đáp án: P = 80N

Bài 3: Lực đàn hồi

Đề: Một lò xo có độ cứng k = 200 N/m bị nén lại 3cm. Tính lực đàn hồi?

Lời giải:

Bước 1: Đổi đơn vị: $\Delta l = 3$ cm = 0.03 m

Bước 2: Tính lực: $$F_{đh} = k \times \Delta l = 200 \times 0.03 = 6 \text{ N}$$

Đáp án: 6N

Bài 4: Lực ma sát trượt

Đề: Một vật có khối lượng 10kg trượt trên mặt phẳng ngang, hệ số ma sát trượt $\mu_t = 0.3$. Tính lực ma sát trượt? Lấy g = 10 m/s².

Lời giải:

Bước 1: Tính áp lực: $$N = mg = 10 \times 10 = 100 \text{ N}$$

Bước 2: Tính lực ma sát: $$F_{mst} = \mu_t \times N = 0.3 \times 100 = 30 \text{ N}$$

Đáp án: 30N

Bài 5: Hợp lực

Đề: Hai lực $F_1 = 6$N và $F_2 = 8$N vuông góc với nhau. Tính độ lớn hợp lực?

Lời giải:

$$F = \sqrt{F_1^2 + F_2^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10 \text{ N}$$

Đáp án: F = 10N

Bài 6: Lực hướng tâm

Đề: Một vật có khối lượng 0.5kg chuyển động tròn đều với vận tốc 4 m/s trên quỹ đạo bán kính 2m. Tính lực hướng tâm?

Lời giải:

$$F_{ht} = \frac{mv^2}{r} = \frac{0.5 \times 16}{2} = \frac{8}{2} = 4 \text{ N}$$

Đáp án: 4N

Bài 7: Bài toán tổng hợp

Đề: Một vật có khối lượng 5kg đặt trên mặt phẳng ngang. Kéo vật bằng lực ngang 40N, hệ số ma sát trượt là 0.2. Tính gia tốc của vật? Lấy g = 10 m/s².

Lời giải:

Bước 1: Tính lực ma sát: $$F_{mst} = \mu_t \times mg = 0.2 \times 5 \times 10 = 10 \text{ N}$$

Bước 2: Tính hợp lực: $$F_{hl} = F_{kéo} – F_{mst} = 40 – 10 = 30 \text{ N}$$

Bước 3: Tính gia tốc: $$a = \frac{F_{hl}}{m} = \frac{30}{5} = 6 \text{ m/s}^2$$

Đáp án: a = 6 m/s²

Bài 8: Vật treo vào lò xo

Đề: Treo vật có khối lượng 3kg vào lò xo thẳng đứng, lò xo dãn 6cm. Tính độ cứng của lò xo? Lấy g = 10 m/s².

Lời giải:

Vật cân bằng nên: $F_{đh} = P$

$$k \times \Delta l = mg$$ $$k = \frac{mg}{\Delta l} = \frac{3 \times 10}{0.06} = \frac{30}{0.06} = 500 \text{ N/m}$$

Đáp án: k = 500 N/m

VII. MẸO VÀ LƯU Ý

1. Các sai lầm thường gặp

❌ Sai lầm 1: Nhầm lẫn giữa khối lượng (kg) và trọng lượng (N)

• Khối lượng: đo bằng kg
• Trọng lượng: đo bằng N = mg

❌ Sai lầm 2: Quên đổi đơn vị

• cm → m: chia 100
• g → kg: chia 1000

❌ Sai lầm 3: Nhầm chiều của lực ma sát

• Lực ma sát LUÔN ngược chiều chuyển động

❌ Sai lầm 4: Nhầm $\mu_t$ (ma sát trượt) và $\mu_n$ (ma sát nghỉ)

• $\mu_n > \mu_t$

❌ Sai lầm 5: Quên rằng lực là đại lượng vectơ

• Phải chú ý đến cả độ lớn và hướng

2. Cách nhớ công thức

Công thức GỐC – Nhớ trước tiên: $$F = ma$$

Từ đây suy ra tất cả!

Trọng lực – Nhân với g: $$P = mg$$

Mẹo: “Trọng lượng = Khối lượng × 10”

Lực đàn hồi – Nhân với độ cứng và độ dãn: $$F = k \times \Delta l$$

Mẹo: “k × kéo dãn”

Lực ma sát – Nhân với hệ số và áp lực: $$F_{ms} = \mu \times N$$

Mẹo: “mu × N”

3. Kiểm tra nhanh

Kiểm tra 1: Đơn vị lực phải là Newton (N)

Kiểm tra 2: Nếu a = 0 (vật đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều) → $\sum F = 0$

Kiểm tra 3: Lực ma sát không thể lớn hơn lực kéo (nếu vật đứng yên)

Kiểm tra 4: Trọng lực luôn hướng xuống

Kiểm tra 5: Kết quả phải hợp lý về mặt vật lý

4. Bảng tra cứu nhanh

VIII. KẾT LUẬN

Bài viết đã hệ thống hóa đầy đủ các công thức tính lực trong Vật lý 10:

Định luật II Newton – Công thức nền tảng: $$F = ma$$

6 loại lực cụ thể:

1. Trọng lực: $P = mg$
2. Lực đàn hồi: $F_{đh} = k|\Delta l|$
3. Lực ma sát trượt: $F_{mst} = \mu_t N$
4. Lực ma sát nghỉ: $F_{msn} \leq \mu_n N$
5. Lực hướng tâm: $F_{ht} = \frac{mv^2}{r}$
6. Lực hấp dẫn: $F_{hd} = G\frac{m_1m_2}{r^2}$

Hợp lực – Cộng vectơ các lực

Phương pháp giải – Quy trình 5 bước chuẩn

8 bài tập mẫu – Từ cơ bản đến nâng cao

Cô Trần Thị Bình

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Lý – Hóa – Sinh tại Edus

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Hoá Học, Bằng Thạc sĩ, Chức danh nghề nghiệp Giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Gia Định