Vì sao khi sử dụng xe cút kít, công nhân ở hình bên có thể dễ dàng nâng được hàng chục kilogam cát?
Bài 20. Đòn bẩy
Khởi động (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 90)
Thảo luận (1)
Luyện tập (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 90)
Búa nhổ đinh hoạt động theo nguyên tắc đòn bẩy.
a) Chỉ ra các điểm O, O1 và O2 trên hình.
b) Búa nhổ đinh làm thay đổi hướng tác dụng của lực như thế nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Chỉ ra các điểm O, O1 và O2 trên hình:
- O (Điểm tựa): Là điểm mà búa tiếp xúc với mép tường hoặc bề mặt giữ chặt đinh.
- O1 (Vị trí tác dụng của lực nâng đinh): Là điểm gắn với đinh, nơi mà búa tác động lực để nhổ đinh ra.
- O2 (Vị trí tác dụng lực của tay người): Là nơi tay người cầm vào đầu tay cầm của búa và kéo xuống.
b) Khi ta kéo tay cầm của búa xuống (theo hướng xuống dưới, lực F), búa sẽ tác dụng lực lên đinh theo hướng ngược lại (lực nâng lên trên, F′).
Điều này xảy ra nhờ nguyên tắc đòn bẩy:
- Búa hoạt động như một đòn bẩy có điểm tựa O, giúp chuyển hướng lực từ xuống dưới thành lên trên.
- Nhờ cơ chế này, ta có thể dễ dàng nhổ đinh ra khỏi tường mà không cần dùng quá nhiều lực.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Câu hỏi 1 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 91)
Quan sát Hình 20.2 và trả lời các câu hỏi sau:a) Để nâng vật, người thợ phải tác dụng lực F2 có phương, chiều như thế nào? Nêu nhận xét về hướng của lực tác dụng và hướng chuyển động của vật.b) Muốn nâng vật với lực F2 nhỏ hơn, phải dịch chuyển điểm tựa O về đâu?
Đọc tiếp
Quan sát Hình 20.2 và trả lời các câu hỏi sau:
a) Để nâng vật, người thợ phải tác dụng lực F2 có phương, chiều như thế nào? Nêu nhận xét về hướng của lực tác dụng và hướng chuyển động của vật.
b) Muốn nâng vật với lực F2 nhỏ hơn, phải dịch chuyển điểm tựa O về đâu?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Phương: thẳng đứng, chiều: hướng lên trên.
Nhận xét: Lực F 2 mà người thợ tác dụng có chiều hướng lên trên, trong khi vật chịu lực F 1 có chiều xuống dưới (do trọng lực).
Khi lực F 2 thắng được trọng lực của vật, vật sẽ được nâng lên theo chiều của lực F 2
b) Để dễ dàng nâng vật hơn, ta dịch điểm tựa O về phía vật để giảm lực F 2 cần tác dụng.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Câu hỏi 2 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 91)
Ứng với mỗi loại đòn bẩy (Hình 20.3), hãy nhận xét về vị trí điểm tựa và điểm đặt các lực.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCái kéo (a): Điểm tựa ở giữa, lực và vật ở hai đầu.
Cái kẹp vỏ hạt (b): Giống kéo, có điểm tựa ở giữa.
Cái bấm kim (c): Điểm tựa ở một đầu, vật ở giữa, lực ở đầu còn lại.
Mái chèo (d): Lực tác dụng ở giữa, vật ở đầu còn lại.
Xe cút kít (e): Điểm tựa ở một đầu, vật nằm ở giữa, lực nâng ở đầu còn lại.
Cần câu cá (g): Lực tác dụng ở giữa, vật ở một đầu, điểm tựa ở đầu còn lại.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Câu hỏi 3 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 91)
Quan sát Hình 20.4 và cho biết:
a) Các dụng cụ hoạt động dựa trên nguyên tắc đòn bẩy loại nào?
b) Nêu lợi ích của các đòn bẩy kể trên.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiĐòn bẩy loại 1 (Cái kéo, cái kẹp vỏ hạt): Giúp đổi hướng lực tác dụng và giảm lực cần thiết.
Đòn bẩy loại 2 (Cái bấm kim, xe cút kít): Giúp giảm lực tác dụng để nâng vật nặng.
Đòn bẩy loại 3 (Mái chèo, cần câu cá): Giúp tăng tốc độ và khoảng cách di chuyển của vật.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Luyện tập 1 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 92)
Hãy nêu một số ứng dụng của đòn bẩy trong thực tiễn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiỨng dụng: cần câu cá, mái chèo thuyền, chổi quét nhà,…
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Luyện tập 2 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 92)
Trả lời câu hỏi đã nêu ở phần Mở đầu bài học.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVì công nhân tác dụng lực ở khoảng cách xa điểm tựa hơn so với vị trí đặt cát, nên moment lực lớn hơn, giúp giảm lực cần thiết để nâng xe. Nhờ vậy, công nhân có thể nâng một lượng lớn cát mà không cần dùng quá nhiều sức.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Vận dụng 1 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 92)
Dùng tua nơ vít để mở nắp hộp sơn. Trong trường hợp nào ở hình dưới đây thì mở nắp hộp sơn dễ dàng hơn?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTrường hợp (b) giúp mở nắp hộp sơn dễ dàng hơn, vì điểm tựa nằm xa hơn về phía đầu tay cầm, giúp tăng đòn bẩy và giảm lực cần thiết để mở nắp.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Vận dụng 2 (SGK Chân trời sáng tạo - Trang 92)
Khi sử dụng kéo cắt giấy để cắt giấy dày hoặc bìa cứng, ta nên đặt chúng ở phần nào của kéo?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi đặt giấy gần điểm tựa, khoảng cách từ điểm tựa đến điểm cắt nhỏ hơn khoảng cách từ điểm tựa đến tay cầm, giúp tăng lực cắt mà ta tạo ra với cùng một lực bóp kéo. Điều này giúp cắt giấy dày hoặc bìa cứng dễ dàng hơn mà không cần dùng quá nhiều sức.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)