Khi chế tạo dây cáp, người ta không dùng một sợi to mà dùng nhiều sợi nhỏ bện lại với nhau. Vì sao cần như vậy?
Lời giải
Khi các dây xoắn lại với nhau, thì lực ma sát dọc theo mỗi dây là rất lớn, lực đặt vào đầu dây để kéo phải thắng được lực ma sát đó thì mới làm cho các dây thẳng ra và mới làm cho chúng đứt được. Nếu số sợi dây bện của cáp càng nhiều, dây càng xoắn chặt, lực ma sát càng lớn và dây càng bền.
2.2.3.5 Lực hướng tâmBài 1: Bài 1:
Một vật đặt trên một bàn quay. Khi bàn chưa quay vật đứng yên. Khi bàn từ từ quay, vật quay theo. Lực nào đã gây ra gia tốc hướng tâm cho vật?
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Vật trên bàn giữa vật và bàn có lực ma sát nghỉ và vật chịu tác dụng trọng lực, phản lực. Trong các lực đó lực nào sẽ đóng vai trò là lực hướng tâm khi vật bàn chuyển động? lực hướng tâm là lực duy trì chuyển động tròn đều.
Khi bàn đứng yên hợp lực tác dụng lên vật bằng không. Phản lực và trọng lực luôn cân bằng, khi bàn chuyển động lực ma sát xuất hiện có hướng từ vật vào tâm của quả bàn.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.
Vật chuyển động tròn trên bàn lực ma sát tác dụng vào vật chuyển động tròn đều. vạy lực ma sát có vai trò là lực hướng tâm.
Bước 4: Biên luận
Lực hướng tâm có được là do ta xét vai trò của các lực khác có thể là lực căng dây, lực hấp dẫn...
Bài 2:
Buộc một sợ dây vào một gầu nước, rồi cầm đầu dây quay trong mặt phẳng thẳng đứng. Vì sao khi quay với vận tốc đủ lớn thì vị trí cao nhất mà nước trong thùng bị đảo ngược lại mà không đổ ra ngoài?
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Khi buộc một sợ dây vào một gầu nước, rồi cầm đầu dây quay trong mặt phẳng thẳng đứng. tức là làm cho thùng và nước chuyển động tròn. Dùng kiến thức lực li tâm giải thích.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Trọng lực của nước và phản lực của đáy gầu tạo cho nước một gia tốc hướng tâm, bắt nước chuyển động trên quĩ đạo tròn.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Nước trong thùng chuyển động tròn với vận tốc phù hợp để phản lực của đáy gầu lên nước tồn tại thì theo định luật III Niutơn nước vẫn ép lên đáy gầu một lực đúng bằng phản lực. Ngay cả khi phản lực này bằng không nước cũng không đổ ra ngoài được.
Bài 3:
Tại sao tai các chỗ rẽ người ta phải làm cho mặt đường bị nghiêng về phí tâm cong của cưa rẽ?
Lời giải
Khi chuyển chay qua các cưa rẽ tránh chuyển động li tâm của các xe.
Bài 4: [1]
Có một hòn bi đặt trên bàn và một cái lọ úp lên nó. Làm thế nào nâng hòn bi lên mà không đụng vào nó?
Lời giải
Cách làm: Quay cái lọ, hòn bi cũng quay theo, cuối cùng lực li tâm làm hòn bi dính chặt vào thành lọ và khi nâng lọ lên hòn bi cũng không bị bắn ra ngoài.
Bài 5: [2]
Trong trò xiếc mô tô bay, người biểu diễn phải đi mô tô trên thành thẳng đứng của một "thùng gỗ" hình trụ. Có thật là quá nguy hiểm không? Bí mật của sự thành công trong trò xiếc này là cái gì. Sự liều mạng hay qui luật tất yếu của vật lí? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lời giải
Bí mật của sự thành công là cần phải đi mô tô với vận tốc đủ lớn tạo ra gia tốc hướng tâm cần thiết, duy trì áp lực của xe lên thành gỗ. Được như vậy xe sẽ không bao giờ bị rơi xuống. Đó là qui luật, tuy nhiên vẫn cần một chút can đảm của người biểu diễn.
Bài 6: [1]
Trong một cuộc đua xe, một ôtô bất ngờ bị nổ săm, lốp không thể giữ được hơi. Hỏi người lái có cách nào chạy xe mà vành bánh xe không chạm mặt đường được không? Tại sao? (Không xét phương án xe chạy nghiêng bằng 2 bánh)
Lời giải
Có thể. Người lái cần cho xe chạy đủ nhanh sao cho lực ly tâm ở lốp bị nổ săm không nhỏ hơn 1/4 trọng lượng của xe.
Bài 7:
Trong trò xiếc mô tô bay, người biểu diễn phải đi mô tô trên thành thẳng đứng của một "thùng gỗ" hình trụ. Có thật là quá nguy hiểm không? Bí mật của sự thành công trong trò xiếc này là cái gì: Sự liều mạng hay qui luật tất yếu của vật lí?
Lời giải
Bí mật của sự thành công là cần phải đi mô tô với vận tốc đủ lớn tạo ra gia tốc hướng tâm cần thiết, duy trì áp lực của xe lên thành gỗ. Được như vậy xe sẽ không bao giờ bị rơi xuống. Đó là qui luật, tuy nhiên vẫn cần một chút can đảm của người biểu diễn.