Bài 1:
Khi ngồi trên xe lúc thì ta bị ngã về phía trước, lúc bị ngã về phía sau, khi ngã về bên phải, khi ngã về bên trái. Tại sao lại như vậy, xe chuyển động như thế nào ứng với từng trường hợp?
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Khi ngồi trên xe có nhiều trường hợp xe đứng yên, bắt đầu chuyển động, xe rẽ trái (phải), xe tăng, giảm tốc độ. Mỗi hiện tượng trên đều bị chia phối bởi định luật I Niutơn
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Khi ngồi trên xe nếu xe và người đang đứng yên hai tăng tốc thì người sẽ bị ngã về phía sau. Khi xe ngừng lại hoặc giảm tốc độ thì người ngã về phía trước. khi xe rẽ trái thì người bị ngã về phía bên phải. khi xe rẽ phải thì ngược lại.
Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
Người ngồi trên xe chịu ảnh hưởng của quán tính và có xu hướng bảo toàn vận tốc cả về hướng và độ lớn.
Trong khi xe đang chuyển động, người ngồi trên xe cũng chuyển động cùng với xe. Nhưng khi xe thay đổi trạng thái chuyển động thì chỉ có thân người tiếp xúc với xe là thay đổi chuyển động cùng với xe, phần trên của người thì chưa kịp thay đổi trạng thái chuyển động (do không tiếp xúc với xe) vẫn giữ
nguyên quán tính chuyển động ban đầu. Vì vậy, khi xe đột ngột dừng lại (hoặc tăng tốc) thì người sẽ có xu hướng chúi về phía trước (hay phía sau) ; khi xe đột ngột nghiêng sang trái (hay sang phải) thì người sẽ có xu hướng ngã về bên phải (hay bên trái).
Bước 4: Biên luận
Quán tính đã gây nên sự chậm trễ trong việc thay đổi trạng thái chuyển động của vật.
Bài 2:
Hai vật có khối lượng khác nhau đặt trên sàn không ma sát, nếu tác dụng vào hai vật những lực có cùng độ lớn để nó thu gia tốc. Vật nào sẽ thay đổi vận tốc nhanh hơn?
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Hai vật có khối lượng , xét m1>m2, thu gia tốc tức là sẽ chuyển động hay thay
đổi vận tốc. Dùng định luật II niwton đề giải thích.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Nếu tác dụng lực vào hai vật m1 và m2 hai vật sẽ chuyển động và mức độ nhanh hay chậm phụ thuộc vào lục tác dụng.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật
a F hay F ma m
= =
ur
r ur r
Về độ lớn F m a F= 1 1, =m a2 2, vì F như nhau, nếu m1 >m2 thì a1 <a2. Vật 1 thay
đổi vận tốc chậm hơn.
Bước 4: Biên luận
Vật nào có khối lượng lớn hơn thì càng khó thay đổi vận tốc của nó.
Ở các sân bay thường người ta thiết kế đường băng rất dài.Tại sao phải thiết kế như vậy, mà không làm ngắn hơn?
Theo định luật II niw tơn ta có thể rút ra kết luận vật có khối lượng càng lớn thì quán tính càng lớn, máy bay có khối lượng lớn thì tính ì của nó cũng lớn. Đường băng dài để máy bay đặt vận tốc lớn cần thiết để cất cánh.
Bài 4:
Dùng định luật III niw tơn làm thế nào đề đo được khối lượng của một vật thể?
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Vận dụng định luật II niw tơn để đưa ra phương án tính khối lượng của các vật thể mà không cần dùng cân.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Định luật III miw tơn là sự tương tác của hai vật. Để giải được bài tập này phải dựa vào một vật khác có khối lượng đã biết.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Theo định luật III niu tơn Fuuur uuurAB =FBA. Về độ lớn FAB =F hay maBA 0 =ma 0 0 a m m a
⇒ = các só hạng bên phải ta có thể đo được.
Bước 4: Biên luận
Phường pháp này dùng để đo các vật có khối lượng lớn hay các hạt vi mô.
Bài 5: [1]
Con chó săn to khỏe và chạy nhanh hơn con thỏ. Tuy thế, nhiều khi con thỏ bị chó săn rượt đuổi vẫn thoát nạn nhờ vận dụng “ chiến thuật “ luôn luôn
đột ngột thay đổi hướng chạy làm chó săn lỡ đà. Điều này trong vật lí được giải thích ra sao ?
Xây dựng lập luận như sau:
Sự khác nhau về khối lượng (hay mức quán tính) đã đưa đến sự khác nhau về mức độ thay đổi trạng thái chuyển động. Con thỏ có khối lượng nhỏ hơn chó săn nên dễ dàng thay đổi chuyển động hơn về hướng và độ lớn của vận tốc. Do đó, khi thỏ đột thay đổi vận tốc thì chó săn không kịp thay đổi chuyển động và bị lỡ đà. Mức quán tính càng nhỏ thì mức độ thay đổi chuyển động càng nhanh và ngược lại.
Bài 6: [1]
Giải thích vì sao trong khi tàu hoả đang chạy với vân tốc lớn, sau khi ta nhảy lên rồi vẫn rơi lại chỗ cũ?
Lời giải
Có người nghĩ rằng tàu hoả đang chạy với vận tốc lớn, trong thời gian sau khi người nhảy lên, tàu hoả đã chạy được một đoạn, do đó người phải rơi xuống chỗ lùi lại một ít. Tàu chạy càng nhanh, cự li cách chỗ cũ sau khi rơi xuống càng xa. Song thực tế, trong khi tàu hoả đang chạy với vận tốc lớn, sau khi nhảy lên vẫn rơi đúng vào chỗ cũ. Nguyên nhân là do bất cứ vật nào cũng có quán tính. Trong tàu hoả đang chạy với vận tốc lớn, cho dù người đứng yên nhưng là đứng yên so với sàn toa, trên thực tế người ấy đang chuyển động về phía trước cùng với tàu hoả với cùng vận tốc như tàu hoả. Khi người ấy nhảy lên, vẫn chuyển động về phía trước cùng tàu hoả với cùng một vận tốc. Vì vậy chỗ rơi xuống vẫn là chỗ cũ.
Bài 7: [2]
Có một câu chuyện đùa như sau: Một con ngựa được học định luật III Newton bèn từ chối không kéo xe nữa. Nó nói: "Tôi có ráng sức kéo xe bao nhiêu cũng là vô ích, bởi vì tôi kéo cái xe với lực bằng nào thì cái xe cũng kéo lại tôi với lực bằng ấy. Hai lực bằng nhau về độ lớn và ngược nhau về hướng sẽ
là lực cân bằng nên tôi và xe đều không nhúc nhích!". Bạn nghĩ gì khi nghe chuyện này? Liệu những điều trong câu chuyện có thực không?
Lời giải
Lực ngựa kéo xe và lực xe kéo ngựa đặt vào hai vật khác nhau nên không thể cân bằng lẫn nhau. Lực làm cả ngựa lẫn xe di chuyển là lực ma sát giữa chân ngựa và mặt đất khi nó ráng sức đẩy mặt đất để tiến lên.
.