1 Kg thép để yên thì nó nặng 1Kg, Nếu cho nó rơi tự do từ trên lầu cao xuống, thì trọng lượng của nó trước khi chạm mặt đất sẽ là bao nhiêu?
Bạn có cho rằng: cùng là 1 miếng thép nên rõ ràng, nó vẫn chỉ nặng 1Kg thôi?
Tuy nhiên, sẽ có 1 vài ý kiến cho rằng: bất lể là vật thể nao trên đoạn đường rơi tự do, trọng lượng của nó phải bằng không. Vì vậy, một miếng thép nặng 1 kg khi đang rơi tự do trọng lượng của nó sẽ bằng không.
Hai câu trả lời trái ngược nhau, vậy rốt cuộc thì cái nào đúng, cái nào sai? Đây đúng là 1 vấn đề thú vị, chúng ta hãy nghe những lập luận để xác định câu trả lời đúng nhé.
Về ý kiến thứ nhất: “1 kg thép vẫn chỉ là 1kg“. Trọng lượng của vật thể là do lực lực hút của trái đất đối với vật thể tạo nên, đồng thời nó gần như bằng lực trái đất hú vật thể, vì thế giá trị trọng lực gọi là trọng lượng. Cố nhiên là trái đất hút vật đứng yên nhưng nó cũng hút vật đang chuyển động. Nếu như có một vật không bị trái đất hút thì về căn bản nó không thể rơi, vậy nên một vật đang rơi tự do làm sao lại có thể nói được rằng trọng lượng của nó bằng không? Bất kể là vật chuyển động như thế nào, nói chung trọng lượng của nó đều bằng lúc đứng yên, không thể có sự thay đổi nào, cũng khổng thể bằng không được.
Về ý kiến thứ hai: “trên đoạn đường rơi tự do, trọng lượng của nó phải bằng không“. Trọng lượng của vật thể, phải căn cứ vào kết quả đo lường mà quyết định. Dùng tay bee một vật thể sẽ cảm thấy áp lực, dùng tay xách một vật thể sẽ cảm thấy lực kéo, chúng ta đều căn cứ vào đột lớn của áp lực hoặc lực kéo đó để biết được độ nặng nẹ của vật. Dùng cân lò xo cân trọng lượng của vật thể rõ ràng là chính xác hơn dung tay nhiều, nhưng về nguyên tắc vẫn là căn cứ vào áp lực hoặc lực kéo đối với lò xo để đo trọng lượng. Đặt một miếng thép trong lòng bàn tay, trước tiên để nó nằm yên rồi thử xem trọng lượng của nó, sau đó đưa nhanh tay lên, có thể khẳng định được rằng ta sẽ cảm thấy nó nặng hơn lúc nó nằm yên rất nhiều, lại đưa nhanh tay xuống, thì ta sẽ cảm nhận được nó nhẹ hơn nhiều. Nếu dùng cân lò xo làm thí nghiệm tương tự thì ta cũng sẽ thấy được trọng lượng của miếng thép bị thay đổi. Người ta cho 1 vận động viên nhảy dù, làm thí nghiệm trên với cân lò xo, kết quả thu được là trọng lượng của miếng thép bằng không.
Qua các lập luận và ví dụ trên, ta thấy được cả 2 ý kiến trên đều đúng?!!! Cái khác nhau là ý kiến đầu đang nói về “Trọng lượng thực” của vật, nó do lực hút của trái đất quyết định. Và nó sẽ không thay đổi, dù vật thể chuyện động hay đang đứng yên. Ý kiến thứ hai đang nói đến “Trọng lượng biểu kiến” của vật, trọng lượng biểu kiến khi đứng yên sẽ bằng trọng lượng thực và có thể thay đổi (nhỏ hơn hoặc lớn hơn) khi vật di chuyển.
Khi “Trọng lượng biểu kiến” lớn hơn “Trọng lượng thực” ta có tình trạng “siêu tải“; còn khi “Trọng lượng biểu kiến” nhỏ hơn “Trọng lượng thực” ta có tình trạng “dưới tải“.