Bài 19. Đòn bẩy và ứng dụng trang 53, 54

19.1

Một xe đạp có bán kính líp xe là 3 cm, bán kính bánh xe là 36 cm (Hình 19.1) Phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. Bánh xe cho lợi về đường đi 3 lần.

B. Líp xe quay nhanh gấp 12 lần bánh xe.

C. Lực tác dụng ở líp xe lớn gấp 12 lần lực tác dụng ở lốp xe.

D. Lực tác dụng ở bánh xe lớn gấp 12 lần lực tác dụng ở líp xe.

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật moment đối với trục quay

Lời giải chi tiết:

Vì bán kính của líp xe chỉ bằng 1/12 bán kính của bánh xe, theo định luật moment đối với trục quay, để có cùng một lực tác dụng ở bánh xe và líp xe, lực tác dụng tại líp xe cần phải lớn hơn lực tác dụng tại bánh xe gấp 12 lần.

Đáp án C

19.2

Hình 19.2 là ảnh chụp một phanh xe đạp.

a) Chỉ rõ đâu là trục quay, đâu là cánh tay đòn.

b) Với cấu tạo như này, khi bóp phanh, ta được lợi bao nhiêu lần về lực

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết về trục quay và cánh tay đòn để phân biệt

Lời giải chi tiết:

a, 

b) Lợi 4 lần về lực

19.3

Hai bạn học sinh chơi bập bênh (Hình 19.3), bạn A có khối lượng 40 kg và ngôi cách dấu bập bênh bên trái 40 cm, bạn 6 có khối lượng 40 kg và ngồi cách trục quay 1,0 m về bên phải.

a) Bập bênh bị lệch về bên nào khi cả hai bạn ngồi trên bập bênh (không chạm chân xuống đất)?

b) Bạn B cần ngồi ở đâu để bập bênh cân bằng (nằm ngang)?

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết đòn bẩy

Lời giải chi tiết:

a) Bập bênh lệch về phía bạn A.

b) Bạn B phải ngồi cách trục quay 1,1 m.

19.4

Một học sinh tạo ra một đồ chơi thăng bằng như Hình 19.4

Biết độ dài của thanh AB là 30 cm. Bỏ qua khối lượng của các thanh, coi các điểm treo có thể quay dễ dàng. Tính trọng lượng vật G.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết đòn bẩy

Lời giải chi tiết:

Trọng lượng tổng 2 vật là 

P_t=7+4 =11N

Trọng lượng vật G

$11.\frac{1}{4}=2,75N$

19.5

Dùng búa để nhổ đinh như Hình 195.

a) Hãy chỉ ra trục quay, lực tác dụng, cánh tay đòn trong trường hợp này.

b) Ước tính tỉ lệ lợi về lực trong trường hợp này.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết đòn bẩy

Lời giải chi tiết:

a) Trục quay O, lực tác dụng F₁, cánh tay đòn d₁

b) Lực tác dụng sẽ lợi d₁/d₂ lần.

19.6

Dùng xe cút kít dịch chuyển vật nặng (M) theo tư thế nào thì lực nâng cần thiết của người là nhỏ nhất (Hình 19.6)? Giải thích.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết đòn bẩy

Lời giải chi tiết:

Trong trường hợp cánh tay đòn càng nhỏ thì lực nâng cần thiết càng nhỏ, chọn vị trí (4).