Bài 19: Đòn bẩy và ứng dụng

I. Tác dụng của đòn bẩy

- Trong thí nghiệm trên, khi tác dụng một lực vào thanh nhựa cứng theo hướng xuống dưới, có thể nâng được quả nặng lên trên. Thanh nhựa cứng trong thí nghiệm đó là một ví dụ về đòn bẩy. Khi thanh chịu tác dụng lực làm quay, đòn bẩy có thể làm thay đổi hướng tác dụng của lực.

- Trong thực tiễn, hình dạng đòn bẩy rất đa dạng nhưng trục quay luôn đi qua một điểm tựa O.

- Khoảng cách từ giá của lực tác dụng tới điểm tựa gọi là cánh tay đòn.

II. Các loại đòn bẩy

- Trong thực tiễn, tùy theo vị trí của điểm tựa O và điểm đặt của các lực tác dụng F₁; F₂ mà ta có hai loại đòn bẩy.

- Để dễ hình dung, ta mô tả đòn bẩy là một thanh cứng thẳng.

+ Đòn bẩy loại 1: Là loại đòn bẩy có điểm tựa O nằm trong khoảng giữa điểm đặt O₁, O₂ của các lực F₁ và F₂.

- Đòn bẩy loại 2: Là loại đòn bẩy có điểm tựa O nằm ngoài khoảng giữa điểm đặt O₁, O₂ của hai lực, lực tác dụng lên đòn bẩy F₂ nằm xa điểm tựa O hơn vị trí của lực F₁.

- Trong thực tiễn có một số đòn bẩy không cho ta lợi về lực. Trong trường hợp này, điểm tựa O nằm ngoài khoảng giữa điểm đặt O₁, O₂ của hai lực, lực tác dụng lên đòn bẩy F₂ nằm gần điểm tựa O hơn vị trí của lực F₁. 

III. Ứng dụng của đòn bẩy

Trong cuộc sống, đòn bẩy được ứng dụng vào nhiều công việc, chế tạo nhiều công cụ hữu ích.

1. Bơm nước bằng tay

2. Đòn bẩy trong cơ thể người

Trong cơ thể chúng ta có nhiều bộ phận có cấu tạo và hoạt động tương tự một đòn bẩy.

- Đầu là một đòn bẩy loại 1 với trục quay là đốt sống trên cùng. Trọng lượng đầu được chia hai bên trục quay giúp đầu ở trạng thái cân bằng. Lực tác dụng giúp đầu có thể quay quanh đốt sống là nhờ hệ thống cơ sau gáy.

- Cánh tay là đòn bẩy loại 2. Khi ta cầm một vật nặng trên tay, cơ bắp tay sẽ tạo ra một lực giúp cánh tay nằm cân bằng với trục quay chính là khớp xương ở khuỷu tay.

3. Đòn bẩy trong xe đạp

Xe đạp là phương tiện quen thuộc với chúng ta. Trong xe đạp có nhiều bộ phận có chức năng như một đòn bẩy.