học lớp 8
Dựa theo quy trình xây dựng bài tập vật lý nghịch lý và ngụy biện như mục 1.5.1 đã nêu, chúng tôi xây dựng được hệ thống các bài tập như sau (tên bài tập nghịch lý được in đậm, còn tên bài tập ngụy biện được in đậm và gạch chân):
Bài 1
Một xe khách đang rời khỏi bến. Khi xét đến chuyển động của hành khách trên xe:
Bạn A: Xe khách chuyển động nên hành khách trên xe cũng chuyển động, Bạn B: Hành khách ngồi yên trên xe nên họ không chuyển động.
Theo em, bạn nào đúng? Vì sao? Câu hỏi hướng dẫn:
- Muốn biết một vật chuyển động hay đứng yên ta làm thế nào?
- Xét hệ bao gồm: chiếc xe, hành khách, bến xe. Trong hệ trên, ta có thể chọn vật nào làm mốc ?
- Khi xe rời khỏi bến, nếu chọn vật mốc là bến xe thì hành khách và xe chuyển động hay đứng yên? Tương tự nếu chọn vật mốc là chiếc xe thì hành khách, bến xe chuyển động hay đứng yên?
Bài 2
Ta đã biết, Mặt Trời đứng yên và Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời. Khi nói, Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây. Như vậy có phải là Mặt Trời chuyển động còn Trái Đất đứng yên hay không? Giải thích điều mâu thuẫn trên?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Một vật đứng yên hay chuyển động phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Khi nói, Mặt Trời đứng yên và Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời vật nào được chọn làm mốc?
- Khi nói, Mặt Trời mọc đằng Đông, lặn đằng Tây vật nào được chọn làm mốc?
Bài 3
Vừa to vừa nặng hơn kim Thế mà tàu nổi, kim chìm! Tại sao? Câu hỏi hướng dẫn:
- Lực đẩy Ác – si – mét được tính theo công thức nào? - Nêu điều kiện để vật nổi, vật chìm?
- Áp dụng vào hai trường hợp của bài tập?
Bài 4
A phàn nàn với B: Sáng nay mình mất 2 tiếng đồng hồ đứng chờ ngoài bến xe tốn bao nhiêu công mà không bắt được xe đi Huế.
B: Cậu có làm gì đâu mà tốn công.
A: Sao lại không? Tớ đứng chờ cả mấy tiếng đồng hồ còn gì. B: Cậu chỉ đứng một chỗ không tốn tí công nào cả.
Theo em, ai đúng, ai sai? Tại sao? Câu hỏi hướng dẫn:
- Khi nào thì có công cơ học?
- Bạn A có thực hiện công cơ học hay không?
Bài 5
Một chiếc xe đang đi thẳng đột ngột rẽ phải, xe sẽ nghiêng về bên phải, do đó hành khách trên xe sẽ nghiêng về bên phải. Tuy nhiên, trong thực tế hành khách trên xe lại nghiêng về bên trái. Giải thích điều mâu thuẫn trên ?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Nguyên nhân nào làm thay đổi chuyển động?
- Khi chịu lực tác dụng, vật có thay đổi vận tốc đột ngột được hay không? Vì sao?
- Khi ô tô đột ngột rẽ phải, hành khách có thể đổi hướng chuyển động ngay được hay không?
Bài 6
Đặt một cốc nước lên tờ giấy mỏng trên mặt bàn nằm ngang. Khi ta tác dụng lên cốc nước bằng cách kéo tờ giấy thì cốc nước sẽ chuyển động. Thực tế, làm thí nghiệm cho thấy, khi giật tờ giấy cốc nước vẫn đứng yên. Giải thích điều mâu thuẫn trên ?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Nguyên nhân nào làm thay đổi chuyển động?
- Khi chịu lực tác dụng, vật có thay đổi vận tốc đột ngột được hay không? Vì sao?
- Khi ta giật tờ giấy, cốc đã kịp thay đổi vận tốc hay chưa?
Bài 7
Một ròng rọc cố định làm thay đổi hướng chuyển động của dây thừng đi 90o. Ta đã biết rằng, nếu lực vuông góc với phương chuyển động thì công của lực đó bằng không. Trong khi đó, để làm cho vật dịch chuyển nhờ ròng rọc con người vẫn thực hiện một công, mặc dù sử dụng một lực vuông góc với phương
chuyển động của vật. Biết rằng dây không dãn. Hãy giải thích điều mâu thuẫn đó?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Biểu diễn lực tác dụng lên vật?
- Lực tác dụng lên vật có điểm đặt tại đâu? - So sánh độ lớn lực và lực ?
- Hướng của lực tác dụng lên vật? - Vậy người có thực hiện công không?
Bài 8
Kéo một vật trên mặt bàn nằm ngang qua ròng rọc như hình vẽ. Ta đã biết rằng, nếu lực vuông góc với phương chuyển động thì công của lực đó bằng không. Trong khi đó, để làm cho vật dịch chuyển nhờ ròng rọc con người vẫn thực hiện một công, mặc dù sử dụng một lực vuông góc với phương chuyển động của vật. Biết rằng dây không dãn. Hãy giải thích điều mâu thuẫn đó?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Biểu diễn lực tác dụng lên vật?
- Lực tác dụng lên vật có điểm đặt tại đâu? - So sánh độ lớn lực và lực ?
- Hướng của lực tác dụng lên vật? - Vậy người có thực hiện công không?
Bài 9
Người ta làm giảm ma sát bằng cách bôi trơn, nhưng tại sao người ta không bôi dầu cho các thanh ray của đường sắt?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Nếu đường ray được bôi dầu thì ma sát giữa các bánh xe và đường ray thay đổi như thế nào?
- Lực ma sát quá nhỏ thì hiện tượng gì xảy ra với các bánh xe của tàu? - Khi đó, đầu tàu có thể kéo đoàn tàu chuyển động được không?
Bài 10
Ta biết rằng, lực tác dụng lên vật làm thay đổi vận tốc của vật. Khi tàu khởi hành, lực kéo đầu máy làm tàu tăng dần vận tốc. Nhưng có những đoạn đường, mặc dù đầu máy vẫn chạy để kéo tàu mà tàu vẫn không thay đổi vận tốc. Điều này có mâu thuẫn với nhận định trên không? Tại sao?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Có những lực nào tác dụng lên tàu theo phương chuyển động, chiều của các lực này?
- So sánh độ lớn của hai lực này?
- Hai lực này là hai lực cân bằng khi nào? - Khi đó, vận tốc của tàu có thay đổi không?
Bài 11
Người ta nâng một bó củi lên tầng thứ hai, củi sẽ có một thế năng nào đó. Sau đó người ta đốt củi ở trong lò. Vì năng lượng không thể mất đi mà do sự cháy của củi ta thu được nhiệt, nên suy ra thế năng đó của củi sẽ chuyển thành nhiệt. Vậy lò đốt củi cháy ở nơi càng cao sẽ càng nóng. Tuy nhiên, thực tế không phải như vậy. Sai lầm trong suy luận là ở chỗ nào?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Thế năng của bó củi được nâng lên đến tầng thứ hai được chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
- Năng lượng khi đốt cháy củi ở tầng thứ nhất và tầng thứ hai có bằng nhau không?
Bài 12
Một ô tô chuyển động thẳng đều từ A đến B với vận tộc 20 km/h, sau đó từ B về A với vận tốc 30 km/h. Xác định vận tốc trung bình của ô tô trong cả quá trình?
Bạn A: Theo quy tắc tìm giá trị trung bình, ta được:
1 2 20 30 25 / 2 2 tb v v v = + = + = km h
Bạn B: Theo công thức xác định vận tốc trung bình tb
s v t = Ta có: 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2.20.30 24 / 20 30 tb v v s s v km h s s t t v v v v = = = = = + + + + Ai đúng? Tại sao? Câu hỏi hướng dẫn:
- Hãy viết biểu thức tính vận tốc trung bình?
- Tính vận tốc trung bình?
- Trung bình các vận tốc được tính thế nào?
- Trung bình vận tốc và vận tốc trung bình có phải cùng một khái niệm không? -Vận tốc trung bình bằng trung bình vận tốc 1 2 2 tb v v v = + khi nào? Bài 13
Một xe khách chuyển động thẳng đều từ Hà Tĩnh đến Vinh với vận tộc 30 km/h, từ Vinh đến Hà Nội với vận tốc 50 km/h. Xác định vận tốc trung bình của xe khách đi từ Hà Tĩnh đến Hà Nội?
Bạn A: Theo quy tắc tìm giá trị trung bình, ta được:
Bạn B: Theo công thức xác định vận tốc trung bình tb
s v t = Ta có: Ai đúng? Tại sao? Câu hỏi hướng dẫn:
- Hãy viết biểu thức tính vận tốc trung bình?
- Hãy xác định các đại lượng có mặt trong công thức đó? - Tính vận tốc trung bình?
- Trung bình các vận tốc được tính thế nào?
- Trung bình vận tốc và vận tốc trung bình có phải cùng một khái niệm không?
-Vận tốc trung bình bằng trung bình vận tốc 1 2 2 tb v v v = + khi nào? Bài 14
Xe sắp đi qua một đoạn đường đất mềm, bác tài xế ô tô đang lo lắng thì nhìn thấy phía trước một chiếc xe kéo nặng nề đang vượt qua đoạn đường đó một cách an toàn. Bác yên tâm cho xe tiến về phía trước, đi được một đoạn ô tô bị sa lầy. Vậy tại sao máy kéo nặng nề lại chạy được bình thường trên nền đất mềm, còn ô tô nhẹ hơn nhiều lại có thể bị lún bánh và sa lầy trên chính đoạn đường này? Giải thích điều mâu thuẫn trên?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào? - Đại lượng nào đặc trưng cho tác dụng của áp lực?
Bài 15
Một xe lửa chuyển động trên đường sắt với vận tốc v1, cùng lúc một máy bay bay ngược chiều với vận tốc v2. Xác định vận tốc của người phi công đối với xe lửa?
Bạn A: Vận tốc của người phi công đối với xe lửa là v2 = const.
Bạn B: Do xe lửa chuyển động ngược chiều với máy bay nên vận tốc của người phi công đối với xe lửa là v2 - v1.
Bạn C: Xe lửa và máy bay đi ra xa nhau nên vận tốc của phi công đối với xe lửa là v1 + v2.
Ai đúng? Vì sao? Câu hỏi hướng dẫn:
- Khi nói, vận tốc của người phi công đối với xe lửa thì vật mốc được chọn là gì?
- v2 là vận tốc của phi công đối với vật mốc nào? - Viết công thức cộng vận tốc?
- Xe lửa và máy bay chuyển động cùng chiều hay ngược chiều? - Viết công thức cộng vận tốc khi v1 và v2 ngược chiều?
Bài 16
Một hành khách trên một chuyến xe lửa tốc hành nhìn vào một xe lửa khác đang chuyển động ngược chiều với mình. Khi toa cuối cùng của xe lửa này đi ngang qua khỏi mắt mình thì người đó cảm thấy rằng xe lửa của mình bỗng chạy chậm hẳn lại trong khi thực tế lại không phải như vậy? Hãy giải thích nghịch lý ấy?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Gọi vận tốc của xe lửa 1 là v1, vận tốc của xe lửa 2 là v2. - Vận tốc của xe lửa 1 đối với xe lửa 2?
- Vận tốc của xe lửa 1 đối với mặt đường?
Bài 17
Việc bôi dầu lên các bề mặt làm việc làm giảm ma sát. Nhưng tại sao giữ cán rìu gỗ bằng tay khô lại khó hơn so với giữ bằng tay ướt?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Khi bị dính ướt, hiện tượng gì xảy ra với những thớ gỗ? - Ma sát giữa cán rìu và tay tăng hay giảm?
- Nước có đóng vai trò của dầu bôi trơn hay không?
Bài 18
Nâng một vật có trọng lượng 1N lên cao 1m.
Vậy, trong công việc đó công đã được thực hiện chỉ bằng 1J.
Bạn B: Trong công việc đó có thể có một công lớn hơn hoặc bằng 1J đã được thực hiện.
Ai đúng? Tại sao? Câu hỏi hướng dẫn:
- Để nâng một vật có trọng lượng 1N lên cao cần một lực tối thiểu là bao nhiêu?
- Tính công của lực bằng 1N nâng vật lên cao 1m? - Tính công của lực lớn hơn 1N nâng vật lên cao 1m?
- Vậy trong công việc đó công đã được thực hiện có thể là bao nhiêu?
Bài 19
Thực hiện thí nghiệm như sau: Ở mặt trên của một thùng bằng gỗ đựng đầy nước, ta gắn một ống nhỏ, cao nhiều mét. Sau đó ta trèo lên ban công tầng trên và đổ vào ống nhỏ một chai nước đầy. Hiện tượng lỳ lạ xảy ra: chiếc thùng bằng gỗ vỡ tung và nước bắn ra tứ phía. Sự nổ vỡ của cái thùng hình như là một nghịch lý, bởi vì ở đây lực tác dụng duy nhất là trọng lực của nước trong ống tất nhiên là không đủ để làm điều đó. Giải thích điều nghịch lý trên?
Câu hỏi hướng dẫn:
- Tính áp suất tác dụng vào điểm O ở giữa thùng khi chỉ có thùng gỗ chứa đầy nước?
- Tính áp suất tác dụng vào điểm O ở giữa thùng khi cả thùng gỗ và ống đều chứa đầy nước?
- So sánh hai áp suất trên?
Một bình EABCDF có đáy BC tì rất sát vào thành được nhúng vào một bể chứa nước. Nước trong thể tích ABCD có khối lượng 2,5kg nghĩa là có trọng lượng 24,5N. Nếu đặt một hình trụ hẹp trọng lượng 25N lên đáy BC thì đáy đó không bị tách ra (hình a). Còn nếu rót 2,5kg nước vào thì nó tách ra (hình b). Giải thích nghịch lý đó?
Hình a Hình b
Câu hỏi hướng dẫn:
- Áp lực của nước lên đáy BC được tính như thế nào?
- So sánh áp lực của 2,5kg nước lên đáy BC với trọng lượng của 2,5kg nước?