CÔNG THỨC GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG: TỔNG HỢP LÝ THUYẾT DỄ HIỂU, CHI TIẾT

07/10/2025

Công thức tính gia tốc trọng trường trong chương trình Vật Lí lớp 10 là kiến thức quan trọng, giúp học sinh nắm vững nền tảng và có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài kiểm tra. Bài viết này của The TutorX sẽ tổng hợp toàn bộ lý thuyết và bài tập liên quan đến công thức gia tốc trọng trường để giúp học sinh chinh phục chủ đề này.

Công thức gia tốc trọng trường

Gia tốc trọng trường là gì?

Trọng trường là môi trường tồn tại xung quanh Trái Đất (hoặc các vật thể có khối lượng khác) và gây ra lực hấp dẫn lên các vật thể khác đặt trong nó.

Gia tốc trọng trường (g) là gia tốc do lực hấp dẫn gây ra cho một vật chuyển động rơi tự do. Nói cách khác, đây là gia tốc của một vật thể khi nó rơi gần bề mặt Trái Đất mà không chịu tác động của lực cản không khí. Giá trị của gia tốc trọng trường có thể thay đổi tùy thuộc vào vị trí địa lý và độ cao.

Công thức gia tốc trọng trường là gì?

Để xác định gia tốc trọng trường tại một điểm, chúng ta dựa trên công thức định luật vạn vật hấp dẫn để rút ra công thức cho gia tốc trọng trường như sau:

Trong đó:

h là độ cao của vật so với mặt đất (m)
M và R lần lượt là khối lượng và bán kính của Trái Đất
m là khối lượng của vật

Giá trị trung bình: Tại cùng một nơi nhất định và ở vị trí gần mặt đất, giá trị của gia tốc trọng trường g thường được lấy xấp xỉ là g ≈ 9,8 m/s². Trong một số bài tập để tính toán đơn giản, người ta có thể làm tròn thành g ≈ 10 m/s².

Sự thay đổi của g: Gia tốc trọng trường không phải là một hằng số ở mọi nơi. Nó giảm dần khi độ cao tăng lên. Ngoài ra, do Trái Đất không phải là một khối cầu hoàn hảo và có sự phân bố khối lượng không đồng đều, g cũng thay đổi theo vĩ độ địa lý.

Vận dụng công thức gia tốc trọng trường giải bài tập Vật Lí

Bài tập ứng dụng công thức gia tốc trọng trường và cách giải

Bài tập 1: Tính gia tốc trọng trường tại bề mặt của Sao Hỏa. Biết Sao Hỏa có khối lượng $M(_{H)} = 6.42 \times 1 0^23 k g$ và bán kính $R(_{H)} = 3, 390 km$ .

Hướng dẫn giải:

1. Tóm tắt:

- $M(_{H)} = 6.42 \times 1 0^{23} k g$
- $R(_{H)} = 3, 390 km = 3.39 \times 1 0^^{6} m$
- $G \approx 6.67 \times 1 0^(^{-11)} (N . m² / k g²)$

2. Áp dụng công thức:

Sử dụng công thức tính gia tốc trọng trường tại bề mặt: $g(_{H)} = G.M ( ^{H)/ R ² (H)}$

3. Thay số và tính toán:

$g(_{H)} =[6.67 \times 1 0^(^{-11})] x [(6.42x10^23)/(\approx 3.72$

Đáp số: Gia tốc trọng trường trên bề mặt Sao Hỏa là khoảng 3.72 m/s².

Bài tập 2: Tính gia tốc trọng trường ở độ cao bằng một nửa bán kính Trái Đất. Lấy gia tốc trọng trường tại mặt đất là $g_{0} = 9.8 m/s²$

Hướng dẫn giải:

1. Tóm tắt:

- Độ cao: $h =R/2$
- Gia tốc tại mặt đất: g0 = G.M/R² $= 9.8$

2. Áp dụng công thức:

Gia tốc ở độ cao h là: $g^{'} = G.M/ ( R + h ) ^{²}$

3. Thay $h =R/2$ vào công thức:

$g^{'} = G.M/ ( R +R/2 )² = G.M/ R )² =4/9 \times (G. M$

Vì g0 = G.M/R², ta có: $g^{'} =(4/9). g_{0}$

4. Thay số và tính toán:

$g^{'} =(4/9) \times 9.8 \approx 4.36$

Đáp số: Gia tốc trọng trường ở độ cao bằng nửa bán kính Trái Đất là khoảng $4.36$ .

Bài tập tự luyện

Một vật có khối lượng 5 kg. Tính trọng lượng của vật ở độ cao 3,200 km so với mặt đất. Lấy bán kính Trái Đất là 6,400 km và gia tốc trọng trường tại mặt đất là 10 m/s².
Tính gia tốc rơi tự do trên bề mặt Mặt Trăng, biết bán kính Mặt Trăng là 1,740 km và khối lượng là $7.35 \times 1 0^^{22} k g$ .

The TutorX - Trung tâm gia sư Vật Lí Uy Tín, Chất Lượng

Để nắm vững không chỉ công thức gia tốc trọng trường mà còn toàn bộ kiến thức Vật Lí 10 và các cấp học cao hơn, việc có một người đồng hành tận tâm là vô cùng quan trọng. The TutorX tự hào là cung cấp dịch vụ gia sư môn Lí uy tín, mang đến giải pháp học tập tối ưu cho học sinh:

Đội ngũ gia sư chất lượng cao: The TutorX tuyển chọn giáo viên giỏi, sinh viên xuất sắc từ các trường đại học hàng đầu, có kinh nghiệm giảng dạy và am hiểu sâu sắc chương trình Vật Lí phổ thông.
Quy trình tuyển chọn nghiêm ngặt: Chúng tôi đảm bảo gia sư không chỉ vững kiến thức chuyên môn mà còn sở hữu kỹ năng sư phạm hiện đại, truyền đạt dễ hiểu và luôn kiên nhẫn với mọi đối tượng học sinh.
Xây dựng lộ trình học tập cá nhân hóa: The TutorX sẽ thiết kế lộ trình riêng biệt, bám sát mục tiêu và năng lực của từng học sinh, giúp lấp đầy lỗ hổng kiến thức và bứt phá điểm số hiệu quả.
Hệ thống theo dõi, báo cáo định kỳ: Phụ huynh luôn được cập nhật thường xuyên về quá trình học tập, nhận xét của gia sư và sự tiến bộ rõ rệt của con qua từng buổi học.

Xem thêm: Gia sư Lí lớp 10

Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn nắm vững định nghĩa và công thức gia tốc trọng trường một cách rõ ràng nhất. Việc hiểu sâu lý thuyết và luyện tập thường xuyên là chìa khóa để bạn chinh phục môn Vật Lý.

Nếu bạn vẫn còn thắc mắc hoặc muốn chinh phục các dạng bài tập Vật Lý nâng cao hơn, đừng ngần ngại liên hệ với The TutorX. Đội ngũ gia sư chuyên nghiệp và tận tâm của chúng tôi luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn trên con đường chinh phục tri thức!

Đánh giá