Mở đầu: Tại sao khi đẩy nhẹ cửa, tay ta đặt xa các bản lề của cánh cửa (hình a) thì mở cửa sẽ dễ dàng hơn khi đặt tay gần bản lề (hình b)?
Lời giải:
- Tác dụng lực vào cạnh xa bản lề, theo hướng vuông góc với mặt phẳng cánh cửa sẽ đẩy dễ hơn vì giá của lực càng cách xa trục quay thì moment lực càng lớn, tác dụng làm quay càng lớn.
I. Lực có thể làm quay vật
Hoạt động 1: Thí nghiệm
Chuẩn bị:
- Thanh nhựa cứng có lỗ cách đều;
- Giá thí nghiệm;
- Các quả nặng có móc treo.
Tiến hành:
- Gắn thanh nhựa lên giá tại trục quay O sao cho thanh nằm cân bằng theo phương ngang (Hình 18.1).
- Lần lượt treo quả nặng vào các vị trí A, O, C trên thanh và quan sát hiện tượng xảy ra.
Từ kết quả thí nghiệm, thực hiện nhiệm vụ sau:
1. Treo quả nặng vào vị trí nào thì thanh quay, vào vị nào thì thanh không quay?
2. Mô tả tác dụng làm quay của lực khi treo quả nặng vào điểm A, điểm C.
Lời giải:
1.
- Treo quả nặng vào vị trí A, C thì thanh quay.
- Treo quả nặng vào vị trí vào vị trí O thì thanh không quay.
2.
- Khi treo quả nặng vào điểm A thanh quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục O.
- Khi treo quả nặng vào điểm C thanh quay cùng chiều kim đồng hồ quanh trục O.
Hoạt động 2: Lấy tay tác dụng vào cánh cửa các lực khác nhau theo chiều mũi tên biểu diễn như ở Hình 18.2. Đường chứa mũi tên biểu diễn lực còn gọi là giá của lực. Trường hợp nào lực làm quay cánh cửa?
Lời giải:
- Lực làm quay cánh cửa là c
Câu hỏi 1: Vị trí tác dụng lực nào trong Hình 18.3 có thể làm cho tay nắm cửa quay quanh trục của nó? Vị trí nào làm tay nắm cửa không quay quanh trục của nó?
Lời giải:
- Lực càng lớn, momen lực càng lớn lực, tác dụng làm quay càng lớn.
Câu hỏi 2: Lực tác dụng ở vị trí nào có thể làm cho tay nắm cửa quay dễ dàng hơn?
Lời giải:
- Lực tác dụng ở vị trí C làm cho tay nắm cửa quay dễ dàng quanh trục hơn ở vị trí B vì vị trí C ở xa trục quay hơn vị trí B.
Hoạt động 3: Thí nghiệm
Chuẩn bị: Dụng cụ thí nghiệm như ở Hình 18.1.
Tiến hành:
Thực hiện thí nghiệm và hoàn thành vào vở theo mẫu Bảng 18.1.
Bảng 18.1
1. Tác dụng làm quay của lực phụ thuộc vào độ lớn của lực như thế nào?
2. Giá của lực càng xa trục quay thì tác dụng làm quay của lực thay đổi như thế nào?
Lời giải:
1. Lực càng lớn, momen lực càng lớn lực, tác dụng làm quay càng lớn.
2. Giá của lực càng cách xa trục quay, momen lực càng lớn tác dụng làm quay càng lớn.
Câu hỏi 3: So sánh moment của lực F1, moment của lực F2 trong các Hình 18.4a và Hình 18.4b.
Lời giải:
- Hình 18.4a: Moment của lực F1 nhỏ hơn Moment của lực F2 vì giá của lực F1 nhỏ hơn lực F2
- Hình 18.4b: Moment của lực F1 nhỏ hơn Moment của lực F2 vì lực F1 nhỏ hơn lực F2