7. Dự kiến cấu trúc luận văn
2.3.4.5. Bài tập nghịch lý ngụy biện
Đây là những bài toán mà trong đề bài chứa đựng một sự ngụy biện nên đã dẫn đến nghịch lý: kết luận rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hoặc mâu thuẫn với nguyên tắc, định luật vật lý đã biết.
Bài 16: Một quả bóng bay đến đập vào tường. Bóng bị bật trở lại, còn tường thì vẫn đứng yên. Như vậy có trái với định luật III Niuton không? Giải thích? [ ]12
* Định hướng tư duy
Vận dụng định luật II Niuton đối với tường và quả bóng để so sánh gia tốc của tường và quả bóng.
* Hướng dẫn giải
- Gọi F là độ lớn của lực mà quả bóng tương tác với tường. m1, m2 lần lượt là khối lượng của quả bóng và của tường.
- Gia tốc của quả bóng thu được trong quá trình tương tác:
1 1
m F
a =
- Gia tốc của tường thu được trong quá trình tương tác:
2 2
m F
a =
- Vì m1 << m2 →a1>> a2hay nói một cách khác quả bóng bật trở lại còn tường vẫn đứng yên.
Bài 17: Trong hội thao của trường có cuộc thi kéo co giữa Đội A và đội B. Theo định luật III Niuton thì độ lớn của lực mà đội A kéo đội B bằng với độ lớn mà đội B kéo đội A. Như thế thì tại sao lại có đội thắng và đội thua?
* Định hướng tư duy
- Cần xác định lực ma sát nghỉ tác dụng lên mỗi đội. - Tác dụng của lực ma sát.
* Hướng dẫn giải
- Trong khi các đội thi kéo co thì lực để giữ cho các đội không bị thua là lực ma sát nghỉ.
- Hợp lực tác dụng lên mỗi đội gồm lực ma sát nghỉ và lực kéo của đội bên kia.
- Đội nào lực ma sát nghỉ mặt sàn tác dụng lên lớn hơn thì đội đó thắng.
Bài 18: Một con Trâu kéo một chiếc xe lúa, theo định luật III Niuton thì lực do Trâu tác dụng vào xe cũng bằng lực do xe tác dụng vào Trâu. Hãy giải thích tại sao Trâu lại có thể kéo được xe lúa chuyển động.
* Định hướng tư duy
- Vận dụng định luật III Niuton.
- Để Trâu và xe chuyển động được thì Trâu phải làm thế nào? - Vận dụng định luật III Niuton.
- Vận dụng vai trò của lực ma sát.
* Hướng dẫn giải:
- Theo định luật III Niuton thì lực do Trâu tác dụng vào xe bằng với lực do xe tác dụng vào Trâu (độ lớn).
- Để Trâu và xe chuyển động được thì Trâu phải đạp chân xuống đất. - Vận dụng vai trò của lực ma sát nghỉ để giải thích: Khi Trâu đi, bàn chân đạp vào mặt đất một lực ma sát nghỉ '
msn
F hướng về phía sau.
Mặt đất đã tác dụng vào bàn chân Trâu một lực ma sát nghỉ Fmsn hướng về phía trước. Lực này đóng vai trò lực phát động làm cho Trâu chuyển động.
Bài 19: Người ta tác dụng vào khúc gỗ một lực Fhướng vào tường thì thấy khúc gỗ vẫn đứng yên. Hiện tượng đó có trái với định luật I, II Niuton không?
F
* Định hướng tư duy
- Vật có những lực nào tác dụng?
- Khi có lực tác dụng thì vật sẽ như thế nào?
* Hướng dẫn giải
- Các lực tác dụng lên vật: lực kéo F, phản lực của tường tác dụng lên vật N, trong lực P, phản lực do mặt đường tác dụng lên vật '
N . Trong đó các cặp lực F và N ; P và '
N từng cặp triệt tiêu lẫn nhau
- Do đó theo định luật I Niuton thì vật tiếp tục chuyển động, và cũng theo định luật II Niuton thì tường có khối lượng rất lớn nên khó có thể làm thay đổi vật tốc của nó (lực nhỏ). Do dó trường hợp này không trái với định luật I, II Niuton.
Bài 20: Cường cầm một đầu dây và Long cầm đầu dây bên kia . Khi hai bạn kéo hai đầu dây thì dây không đứt, nhưng khi cùng kéo một đầu còn đầu kia buộc vào thân cây thì dây bị đứt? Tại sao? [ ]12
* Định hướng tư duy
- Vận dụng định luật III Niuton - Xét lực căng của dây
* Hướng dẫn giải
- Khi hai bạn cầm hai đầu dây mà kéo thì hai đầu dây chịu tác dụng của hai lực cân bằng nhau F và −F , và lực căng của dây bằng F.
Khi hai bạn cầm chung một đầu dây mà kéo, đầu kia buộc vào thân cây, thì hai người đã tác dụng vào đầu dây một lực gấp đôi là 2F. Dây sẽ truyền lực 2F đó tới cây.
- Theo định luật III Niuton, cây cũng tác dụng trở lại dây một phản lực có độ lớn bằng 2F. Vậy hai đầu dây kia bị kéo về hai phía với lực lớn gấp đôi trường hợp trước. Vì thế mà dây bị đứt.