GA-PP-Ly-10-CTST-Bai-11-Mot-so-luc-trong-thuc-tien

Bài 11: Một số lực thực tiễn Khởi động Ta biết lực làm biến dạng thay đổi trạng thái chuyển động vật Trong thực tế, vật thường chịu tác dụng nhiều lực khác Những lực có đặc điểm gì?   VD: ô tô vừa chịu tác động của:     Lực căng dây Lực ma sát bánh xe với mặt đường       Trọng lực Trái Đất tác dụng Và áp lực mặt đường tạo Thảo luận Khi thả vật từ độ cao h, vật rơi xuống Lực gây chuyển động rơi vật? Lực làm cho vật rơi lực hấp dẫn Trái Đất tác dụng lên vật, gọi trọng lực P P = m.g Quả táo rơi xuống đất sau rời khỏi cành I Trọng lực Trọng lực Trọng lực lực hấp dẫn Trái Đất vật Trọng lực có: Điểm đặt: vị trí đặc biệt gọi trọng tâm Hướng: hướng vào tâm Trái Đất Độ lớn: P = m g Khi vật đứng yên mặt đất, trọng lượng vật độ lớn trọng lực tác dụng lên vật   Trọng lực I Trọng lực    Vị trí trọng tâm phụ thuộc vào phân bố khối lượng vật, Trọng tâm nằm bên vật bên ngồi vật Trọng tâm có vai trò quan trọng cân vật X   G   a) Trọng tâm bên vật b) Trọng tâm bên vật Luyện tập Hai bạn đứng vị trí A B Trái Đất Hãy vẽ vectơ trọng lực tác dụng lên bạn 70m Hình ảnh minh hoạ vị trí hai bạn Trái Đất Vận dụng Hãy tiến hành thí nghiệm xác định trọng tâm vật phẳng Cách xác định trọng tâm vật phẳng: • Buộc dây vào lỗ nhỏ mép vật treo vật thẳng đứng • Khi vật cân bằng, dùng bút đánh dấu phương sợi dây lên vật • • Thay đổi điểm treo thực tương tự Giao điểm hai đường kẻ trọng tâm vật mà ta cần xác định II Lực ma sát Các loại lực ma sát Lực ma sát lực xuất bề mặt tiếp xúc hai vật, có tác dụng chống lại xu hướng thay đổi vị trí tương đối hai bề mặt Các loại lực ma sát • • • Lực ma sát nghỉ Lực ma sát trượt Lực ma sát lăn II Lực ma sát Các loại lực ma sát Lực ma sát nghỉ - Điểm đặt vật vị trí tiếp xúc hai bề mặt Phương tiếp tuyến ngược chiều với xu hướng chuyển động tương đối hai bề mặt tiếp xúc - Độ lớn lực ma sát nghỉ độ lớn lực tác dụng gây xu hướng chuyển động     Ma sát nghỉ xuất mặt tiếp xúc vật chịu tác dụng lực   Lực ma sát nghỉ triệt tiêu lực làm vật đứng yên   Lực ma sát II Các loại lực ma sát Lực ma sát trượt: - Xuất mặt tiếp xúc vật trượt bề mặt Điểm đặt vật vị trí tiếp xúc hai bề mặt Phương tiếp tuyến ngược chiều với chuyển động vật Độ lớn lực ma sát trượt: Fms = µ.N  Khơng phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc tốc độ chuyển động vật  Phụ thuộc vào vật liệu tính chất hai bề mặt tiếp xúc  Tỉ lệ với độ lớn áp lực hai bề mặt tiếp xúc: Bánh xe trượt mặt đường hãm phanh đột ngột tạo vết trượt II Lực ma sát Ứng dụng lực ma sát Lực ma sát có tác dụng cản trở chuyển động vật tác dụng lại mang lại nhiều ứng dụng sống Que diêm ma sát với bìa nhám hộp diêm sinh nhiệt làm chất hoá học đầu que diêm cháy Lực ma sát nghỉ có ích việc giữ cho thùng hàng nằm yên băng chuyền băng chuyền di chuyển Luyện tập Quan sát giải thích chế vật lí giúp người bước Áp lực sàn đường lên chân Biểu diễn lực tác dụng lên chân Lực mặt sàn tác dụng lên chân 70m Lực ma sát nghỉ chân tác dụng lên Lực ma sát nghỉ sàn tác dụng lên sàn chân Áp lực chân lên sàn Vận dụng Hãy cho biết trường hợp Hình ứng dụng đặc điểm lực ma sát nêu cụ thể loại lực ma sát đề cập a) Ổ bi trục máy; b) Hành lí di chuyển băng chuyền c) Mài dao III Lực căng dây Lực căng dây Trường hợp cầu dây văng, cầu cân tổng vectơ lực (lực kéo sợi dây, lực nâng trụ cầu trọng lực) cân Người ta gọi lực kéo sợi dây lực căng dây Lực căng dây III Lực căng dây Khi sợi dây bị kéo căng, tác dụng lên hai vật gắn với hai đầu dây lực căng có đặc điểm: - Điểm đặt điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật Phương trùng với sợi dây Chiều hướng từ hai đầu dây vào phần sợi dây Với dây có khối lượng khơng đáng kể lực căng hai đầu dây ln có độ lớn Xét trường hợp vật nặng treo vào dây nhẹ, mảnh không dãn Lực căng dây cân với trọng lực vật nặng *Lưu ý: Lực căng dây xuất điểm dây Độ lớn lực căng dây xác định dựa vào điều kiện cụ thể hệ Luyện tập Hình mơ tả q trình kéo gạch từ thấp lên cao qua rịng rọc Xem chuyển động thùng gạch đều, xác định lực căng dây tác dụng lên vật nâng rịng rọc hình vẽ Từ điểm đặt, phương, chiều độ lớn lực căng dây Biết lượng gạch lần kéo có khối lượng 20 kg lấy g= 10 m/s2 Thảo luận Quan sát Hình, tìm hiểu trình bày giai thoại khoa học liên quan Hãy vẽ vectơ lực đẩy Archimedes tác dụng lên vương miện IV Lực đẩy Archimedes Lực đẩy Archimedes Để vận chuyển gỗ xa, người ta tận dụng gỗ nước để thả gỗ trơi dọc theo dịng chảy sơng thay phải kéo khn vác gỗ đường Một vật chìm nước hay chất lỏng nói chung chịu tác dụng lực nâng Lực nâng phát nhà vật lí người Hy Lạp Archimedes em tìm hiểu mơn KHTN lớp IV Lực đẩy Archimedes Lực đẩy Archimedes Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật có  Điểm đặt vị trí trùng với trọng tâm phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ,    Có phương thẳng đứng Có chiều từ lên Có độ lớn trọng lượng phần chất lỏng bị chiếm chỗ FA = p.g.V Hãy vẽ vectơ lực đẩy Archimedes tác dụng lên vương miện? Lực đẩy Archimedes IV Xây dựng biểu thức xác định độ chênh lệch áp suất hai điểm có độ sâu khác chất lỏng - Áp suất p: đại lượng xác định độ lớn áp lực F đơn vị diện tích S mặt bị ép theo công thức:   p= Đơn vị áp suất: Pa (1 Pa = N/m) Trong lịng chất lỏng ln tồn áp suất trọng lượng chất lỏng tạo   - Khối lượng riêng chất: đại lượng xác định khối lượng m vật tạo thành từ chất đơn vị thể tích V vật theo cơng thức:   ρ= Đơn vị khối lượng riêng: kg/m IV Lực đẩy Archimedes Xây dựng biểu thức xác định độ chênh lệch áp suất hai điểm có độ sâu khác chất lỏng Độ chênh lệch áp suất ∆p hai đáy trọng lượng mg phần chất lỏng hình trụ Xét hai điểm A B cách đoạn ∆h theo phương thẳng đứng có khối lượng m gây đơn vị diện tích chậu chứa chất lỏng xác định   ∆p = Khối lượng phần chất lỏng suy từ khối lượng riêng thể tích nó: m = ρ.V = ρ.S ∆h Giả định hai điểm A B nằm hai mặt đáy bình ∆p = ρ.g ∆ h chứa hình hộp chữ nhật tiết diện S, độ cao ∆h IV Lực đẩy Archimedes Vận dụng biểu thức độ chênh lệch áp suất VD: Xét hai bình hình trụ hở miệng, bình có lỗ thủng độ cao Khi độ cao cột nước hai bình khác nước chảy lỗ thủng có tầm xa khác Các em giải thích tượng Nước bình chảy từ lỗ thủng chênh lệch áp suất nước vị trí lỗ thủng với áp suất khơng khí bên ngoài: ∆p = ρ.g.∆h ∆h: độ cao cột nước bình ρ : khối lượng riêng nước   → Cột nước bình thấp h nhỏ dẫn đến chênh lệch áp suất giảm, nước chảy yếu, tầm xa ngắn Luyện tập Kỉ lục giới lặn tự (khơng có bình dưỡng khí thực nữ thợ lặn Alenka Artnik người Slovenia cô lặn xuống biển tới độ sâu 114 m Hãy tính độ chênh lệch áp suất vị trí so với mặt thoáng nước biển Lấy giá trị trung bình khối lượng riêng nước biển 025 kg/m g = 9,8 m/s Bài tập Vào năm 231 TCN, nhà vua Hy Lạp Hieron nghi ngờ thợ kim hoàn trộn lẫn kim loại khác ngồi vàng đúc vương miện cho ơng Archimedes tiến hành thí nghiệm Hình để giải đáp thắc mắc nhà vua Dựa vào kiến thức học giải thích cách tiến hành Biết người thợ dùng bạc thay cho phần vàng bạc có khối lượng riêng nhỏ vàng Phương án thí nghiệm Archimedes Vận dụng Thiết kế phương án TN để xác định độ lớn lực đẩy Archimedes khối lượng riêng chất lỏng với dụng cụ: lực kế, vật nặng, chậu nước