Trong cuộc sống, chúng ta thường dùng nhiều đến lực. Lực kéo, lực đẩy, lực hút,… Tuy nhiên, chúng ta lại không hề biết được phương chiều độ lớn của lực nếu không phân tích. Có cách nào để chúng ta xác định được điều này hay không? Đây chính là một trong những thắc mắc được rất nhiều các em học sinh lớp 8 đặt ra. Bài học biểu diễn lực, cách biểu diễn lực trong chương trình vật lý 8 sẽ giúp các em giải đáp. Bài viết ngày hôm nay, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu và giải đáp ứng dụng thực tế nhé
Lực là gì? 

Trước khi đến với cách biểu diễn lực chúng ta cần phải có kiến thức chung về lực là gì. Lực được giải thích với định nghĩa vô cùng đơn giản và dễ hiểu. Khi một vật này tác dụng kéo hoặc đẩy lên một vật khác được gọi là tác dụng lực. Có rất nhiều hoạt động trong thực tế sử dụng đến lực. Ngay cả một vật khi đứng yên cũng đang có lực tác dụng lên vật đó. Trọng lực là một trong những lực cơ bản mà mọi vật trên trái đất đều chịu tác dụng. 

Như chúng ta đã biết, trái đất không ngừng quay và di chuyển theo quỹ đạo. Trọng lực chính là lực hút của trái đất giúp cho mọi vật có thể đứng yên trên bề mặt của trái đất. Nếu không có trọng lực, bất cứ đồ vật, con vật nào, hay cả con người cũng có thể bị văng trong quá trình trái đất quay. Trọng lực khi phân tích lực cũng có cách biểu diễn lực riêng biệt. Tuy nhiên, một vật không chỉ chịu tác dụng của một lực duy nhất. Một vật có thể chịu tác dụng của nhiều lực khác nhau. Hay chúng ta còn gọi là tổ hợp lực. 

Lực là một đại lượng vectơ có phương, chiều độ lớn. Giống như trong toán học các em đã được biết đến. Khi phân tích lực, chúng ta cũng cần phải xác định rõ phương chiều của lực. Như vậy, chúng ta mới có thể biết được lực tác động lên vật như thế nào. Hay nói cách khác, khi chúng ta xác định được phương chiều của lực chính là cách biểu diễn lực trên hình vẽ. Trong trường hợp lực tác dụng lên vật là lực cân bằng. Vật không thay đổi quỹ đạo, hay di chuyển khi chịu tác dụng lực. Thì chúng ta vẫn phải phân tích và lý giải đâu là hai lực cân bằng tác dụng lên vật. Tác động của lực lên vật 

Trong thực tế, chúng ta có thể dễ dàng nhận ra, khi nào một vật có lực tác dụng vào. Không kể đến trường hợp hai lực cân bằng tác động lên vật. Thì khi có một lực tác dụng lên một vật sẽ có những dấu hiệu sau đây:

• Lực là nguyên nhân thay đổi vận tốc của vật. Khi một vật đang đứng yên đột nhiên chuyển động. Hoặc vật đang chuyển động chậm trở nên di chuyển nhanh hơn hoặc chậm hơn. Thì ta nói, vật bị một lực tác mới tác động lên. Đây cũng chính là lúc chúng ta cần phân tích lực để xác định lực mới tác động. Phương chiều độ lớn của lực sẽ quyết định sự thay đổi vận tốc của vật. 
• Lực tác động khiến cho vật bị biến dạng. Trong một số trường hợp, khi có lực tác dụng lên vật. Vật không bị thay đổi quỹ đạo, vận tốc di chuyển mà bị biến dạng. Thì ta nói, vật đang chịu một lực tác dụng. Ví dụ đơn giản như khi chúng ta cầm viên gạch đập xuống đất. Viên gạch bị vỡ, thì viên gạch đang chịu tác dụng lực từ tay ta và mặt đất. Tuy nhiên để phân tích lực trong trường hợp này sẽ khá phức tạp. Các em sẽ gặp những bài tập phân tích lực dễ dàng hơn trong trường trình vật lý 8. 

Khi chúng ta nhận ra vật đang chịu tác dụng lực đều có thể biểu diễn lực. Tuy nhiên, cách biểu diễn lực trong từng tình huống là khác nhau. Tùy theo lực tác động, việc biểu diễn lực sẽ khó dễ khác nhau. Với những lực cơ bản như lực nâng, kéo, đẩy thì việc biểu diễn lực khá dễ dàng. Để biểu diễn được lực chính xác, các em cần phải nhớ các quy ước khi biển diễn lực. 

Cách biểu diễn lực 

Để có thể biểu diễn lực chính xác, các em cần phải nhớ lực là một đại lượng vectơ. Khi biểu diễn lực, chúng ta sẽ biểu diễn như một đại lượng vectơ thông thường. 

Lực được biểu diễn là một mũi tên thẳng. Với gốc là điểm mà lực tác dụng lên vật. Hay chúng ta còn gọi đây là điểm đặt của lực, gốc của lực. Chiều và phương của mũi tên chính là chiều và phương của lực. Với những bài đã cho biết sẵn độ lớn của lực. Thì độ lớn này sẽ được quy ước với một tỉ lệ cho trước. Độ dài của mũi tên sẽ tuân theo độ dài được quy ước này. Đây chính là cách biểu diễn lực bằng hình vẽ dễ dàng nhất. 

Đối với những đề bài cho sẵn phương và chiều của lực thì các em sẽ dễ dàng biểu diễn lực hơn. Khi biểu diễn lực luôn phải nhớ hết tất cả các lực tác động lên vật. Tránh trường hợp biểu diễn thiếu lực gây sai, thiếu trong việc làm bài tập. Mọi vật đều được trọng lực tác dụng. Nếu đề bài không đề cập đến trọng lực. Các em vẫn phải vẽ trọng lực tác dụng vào vật như thế nào. Đây chính là điều mà một số em khi làm bài còn hay quên. Cách biểu diễn lực khác nhau tùy theo phương chiều, độ lớn của lực được biểu diễn.

Kí hiệu vectơ lực 

Ngoài ra, sau khi vẽ, phân tích lực, các em cần phải ký hiệu tên của lực vào hình vẽ. Như vậy, các em mới có thể nhận biết được đâu là lực tác dụng lên vật. Cách kí hiệu tên của lực chính là kí hiệu vectơ lực. Vectơ lực được kí hiệu bằng chữ F có mũi tên nhỏ phía trên đầu. Tùy theo tên của lực các em có thể ghi tắt phía dưới chân chữ F để thể hiện.

Đối với việc chỉ ra độ lớn của lực, các em chỉ cần sử dụng kí hiệu F và tên viết tắt. Độ lớn của lực không phải là vectơ lực nên không cần đến mũi tên trên đầu ký hiệu lực. Các em nên ghi chép lại những kiến thức này để học cách biểu diễn lực chính xác nhất. Chỉ cần thiếu một trong những điều trên đây, các em có thể làm sai bài tập của mình. 

Để biểu diễn lực ta dùng một mũi tên có:

- Gốc là điểm mà lực tác dụng lên vật, gọi là điểm đặt của lực.

- Phương và chiều trùng với phương và chiều của lực.

- Độ dài biểu thị cường độ (độ lớn) của lực theo một tỉ xích cho trước. Lực kéo tác dụng vào một vật trên bàn nằm ngang.