Bài 5. Sự cân bằng lực - Quán tính

C1 Hãy kể tên và biểu diễn các lực tác dụng lên quyển sách, quả cầu, quả bóng có trọng lượng lần lượt là 3N; 0,5N; 5N, bằng các véctơ lực. Nhận xét về điểm đặt, cường độ, phương, chiều của hai lực cân bằng.
Điểm đặt: tại vật. Cường độ: bằng nhau.
Phương: cùng trên một đường thẳng. Chiều: ngược chiều.
Hai lực cân bằng là hai lực cùng đặt lên một vật, có cường độ bằng nhau, phương cùng nằm trên một đường thẳng, chiều ngược nhau.
a) Dự đoán. Ta đã biết lực là nguyên nhân làm thay đổi vận tốc. Khi các lực tác dụng lên vật không cân bằng nhau thì vận tốc của vật bị thay đổi. Vậy khi các lực tác dụng lên vật cân bằng nhau thì vận tốc của vật sẽ ra sao?
Ta có thể dự đoán. Khi đó vận tốc của vật sẽ không thay đổi, nghĩa là vật sẽ chuyển động thẳng đều.
b) Thí nghiệm kiểm tra. Máy Atwood trong hình 5.3 trang 18 SGK Vật lý 8.
Hai quả cân A và B giống hệt nhau được treo vào đầu một sợi dây vắt qua một ròng rọc cố định. Một thước đặt ở bên dùng để đo quãng đường chuyển động của A.
Hãy quan sát thí nghiệm để trả lới các câu hỏi C2.
C2 Tại sao quả cân A ban đầu đứng yên?
C3 Đặt thêm một vật nặng A’ lên quả cân A. Tại sao quả cân A cùng với A’ chuyển động nhanh dần?
Khi đặt thêm vật nặng A’ lên quả cân A, lúc này PA + PA’ lớn hơn T nên vật (A +A’) chuyển động nhanh dần xuống dưới, B chuyển động lên.
C4 Khi quả cân A chuyển động qua lổ K thì vật nặng A’ bị giữ lại. Lúc này quả cân A còn chịu tác dụng của lực nào?
Lúc này vật A chỉ còn chịu tác dụng của hai lực là PA và T cân bằng với nhau nhưng A vẫn tiếp tục chuyển động.
C5 Ta có kết quả của quãng đường sau mỗi thời gian 2s bảng 5.1 của A như sau:
v3 = 2,5
v1 = 2,5
v2 = 2,5
Dưới tác dụng của hai lực cân bằng, một vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.
Thí nghiệm cho biết kết quả chuyển động của quả cân A là chuyển động đều.
Nhận xét: Ôtô, tàu hoả, xe máy khi bắt đầu chuyển động không đạt ngay vận tốc lớn mà phải tăng dần; khi đang chuyển động, nếu thắng gấp cũng không dừng lại ngay mà còn trượt tiếp một đoạn.
Khi có lực tác dụng, mọi vật đều không thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì mọi vật đều có quán tính.
- Vận dụng:
C6 Búp bê đang đứng yên trên xe (H5.4). Bất chợt đẩy xe về phía trước. Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao?
Búp bê ngã về phía sau.
Khi đẩy xe, chân của búp bê chuyển động cùng với xe, nhưng do quán tính nên thân và đầu búp bê chưa kịp chuyển động, vì vậy búp bê ngã về phía sau.
C7 Đẩy cho xe và búp bê cùng chuyển động rồi bất chợt dừng lại. Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao?
Búp bê ngã về phía trước.
Khi xe dừng đột ngột chân của búp bê dừng lại cùng với xe, nhưng do quán tính nên thân và đầu búp bê vẫn chuyển động, vì vậy búp bê ngã về phía trước.
C8 Dùng khái niệm về quán tính để giải thích các hiện tượng sau đây:
Do quán tính hành khách không thể đổi hướng chuyển động ngay mà tiếp tục theo chuyển động cũ nên bị nghiêng người sang trái.
a) Khi ôtô đột ngột rẽ phải, hành khách ngồi trên xe bị nghiêng về bên trái.
Chân chạm đất thì dừng lại, nhưng người vẫn còn tiếp tục chuyển động theo quán tính nên làm chân gập lại.
b) Khi nhảy từ bậc cao xuống chân ta gập lại.
Do quán tính nên mực tiếp tục chuyển động xuống ngòi bút khi ta dừng lại.
c) Bút tắt mực, ta vẩy mạnh, bút lại có thể viết tiếp được.
Cán búa đột ngột dừng lại, do quán tính đầu búa tiếp tục chuyển động ngập chặt vào cán búa.
d) Khi cán búa lỏng, ta có thể làm chặt bằng cách gõ mạnh đuôi cán búa xuống đất.
Do quán tính nên cốc chưa kịp thay đổi vận tốc khi ta giật nhanh giấy ra khỏi đáy cốc.
e) Đố vui:
Đố ai lấy được giấy này.
Tay không chạm cốc, nước này không ra?
Bài học kết thúc!
Xin cảm ơn các thầy cô và các em !