Bài: Đòn bẩy

Tóm tắt lý thuyết

1. Tìm hiểu cấu tạo của đòn bẩy

• Mỗi đòn bẩy đều có:
  • Điểm tựa là O
  • Trọng lượng của vật cần nâng $\left( {{F}_{1}} \right)$ tác dụng vào 1 điểm của đòn bẩy $\left( {{O}_{1}} \right)$
• Lực nâng vật $\left( {{F}_{2}} \right)$ tác dụng vào một điểm khác của đòn bẩy $\left( {{O}_{2}} \right)$

Chú ý: Đòn bẩy không thể thiếu yếu tố $\left( {{F}_{2}} \right)$, vì thiếu lực này ta không thể bẩy vật lên được.

• Đòn bẩy có 2 dạng:
  • Dạng 1: các lực tác dụng ở hai phía của điểm tựa 
  • Dạng 2: các lực tác dụng ở cùng một phía với điểm tựa.
• Ví dụ: Dùng xà beng di chuyển một vật nặng trên mặt đất 

2. Đòn bẩy giúp con người làm việc dễ dàng hơn như thế nào?

2.1. Đặt vấn đề:

Hình 15.4: Muốn lực nâng vật lên F₂ nhỏ hơn trọng lượng của vật F₁ thì các khoảng cách OO₁ và OO₂ phải thỏa mãn điều kiện gì?

2.2. Thí nghiệm

Khi OO₂>OO₁ thì F₂< F₁  nghĩa là khi khoảng cách từ điểm tựa đến điểm tác dụng lực lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa đến điểm đặt vật thì lực tác dụng nhỏ hơn trọng lượng vật.

2.3. Rút ra kết luận

Muốn lực nâng vật nhỏ hơn trọng lực của vật thì phải làm cho khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của lực nâng lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lượng vật

Bài tập minh họa

Bài 1:

Hãy chỉ ra điểm tựa, các lực tác dụng của lực F₁, F₂ lên đòn bẩy trong hình vẽ sau: 

Hướng dẫn giải:

Điểm tựa

Chỗ mái chèo tựa vào mạn thuyền.

Trục bánh xe cút kít.

Ốc vít giữ chặt hai lưỡi kéo.

Trục quay bấp bênh.

Điểm tác dụng của lực F₁:

Chỗ nước đẩy vào mái chèo.

Chỗ giữa mặt đáy thùng xe cút kít chạm vào thanh nối ra tay cầm.

Chỗ giấy chạm vào lưỡi kéo.

Chỗ một bạn ngồi.

Điểm tác dụng của lực F₂:

Chỗ tay cầm mái chèo.

Chỗ tay cầm xe cút kít.

Chỗ tay cầm kéo.

Chỗ bạn thứ hai.

Bài 2:

Tác dụng của đòn bẩy là gì?

Hướng dẫn giải:

Tác dụng của đòn bẩy là giảm lực kéo hoặc đẩy vật và đổi hướng của lực tác dụng vào vật.

Đòn bẩy có tác dụng làm thay đổi hướng của lực vào vật. Cụ thể, để đưa một vật lên cao ta tác dụng vào vật một lực hướng từ trên xuống.

Dùng đòn bẩy có thể được lợi về lực. Khi dùng đòn bẩy để nâng vật, nếu khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của lực nâng vật lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lực thì lực tác dụng nhỏ hơn trọng lượng của vật.

Câu hỏi trắc nghiệm (11 câu):

Câu 1: Chọn phát biểu sai khi nói về tác dụng của đòn bẩy.

A. Tác dụng của đòn bẩy là giảm lực kéo hoặc đẩy vật

B. Tác dụng của đòn bẩy là tăng lực kéo hoặc đẩy vật

C. Đòn bẩy có tác dụng làm thay đổi hướng của lực vào vật. 

D. Dùng đòn bẩy có thể được lợi về lực. 

Đáp án đúng: B

Tác dụng của đòn bẩy là giảm lực kéo hoặc đẩy vật ⇒ Phương án B sai

Câu 2: Chọn từ thích hợp để điền vào chồ trống của câu sau : Muốn lực nâng vật (1) ............................ trọng lượng của vật thì phải làm cho khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của lực nâng (2)...................... khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lượng vật.

A. (1) Nhỏ hơn        (2) Lớn hơn

B. (1) Nhỏ hơn        (2) nhỏ hơn

C. (1) Lớn hơn        (2) Lớn hơn

D. (1) Lớn hơn        (2) nhỏ hơn

Đáp án đúng: A

Muốn lực nâng vật nhỏ hơn trọng lực của vật thì phải làm cho khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của lực nâng lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lượng vật

Câu 3: Điều kiện nào sau đây giúp người sử dụng đòn bẩy để nâng vật lên với lực nhỏ hơn trọng lượng của vật ?

A.  Khi OO₂ < OO₁ thì F₂ < F_1.

B. Khi OO₂ = OO₁ thì F₁ = F_2.

C. Khi OO₂>OO₁ thì F₂< F₁ 

D.  Khi OO₂ > OO₁ thì F₁ < F_2.

Đáp án đúng: C

Khi OO₂>OO₁ thì F₂< F₁  nghĩa là khi khoảng cách từ điểm tựa đến điểm tác dụng lực lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa đến điểm đặt vật thì lực tác dụng nhỏ hơn trọng lượng vật.

Câu 4: Vật nào sau đây là ứng dụng của đòn bẩy ?

A. Cầu trượt.

B. Đẩy xe lên nhà bằng tấm ván.

C.  Bánh xe ở đỉnh cột cờ.

D. Cây bấm giấy.

Câu 5: Muốn bẩy một vật nặng 2000N bằng một lực 500N thì  phải dùng đòn bẩy có :

A.  O₂O = O₁O

B. O₂O > 4O₁O

C. O₁O > 4O₂O . 

D. 4O₁O > O₂O > 2O₁O .

Đáp án đúng: B

Chọn đáp án B.

O₂O > 4O₁O

Câu 6: Cân nào sau đây không phải là một ứng dụng của đòn bẩy? 

A. Cân Rô-béc-van.      

B. Cân đồng hồ.

C. Cân đòn.          

D. Cân tạ.

Đáp án đúng: B

Trong các loại cân trên thì cân đồng hồ không phải là một ứng dụng của đòn bẩy vì đây là ứng dụng về lực đàn hồi.

Câu 7: Dụng cụ nào sau đây không phải là một ứng dụng của đòn bẩy? 

A. Cái búa nhổ đinh.

B. Cái cần kéo nước từ dưới giếng lên.

C. Cái mở nút chai.

D. Dụng cụ mắc ở đầu cột cờ dùng đế kéo cờ lên và hạ cờ xuống.

Đáp án đúng: D

Dụng cụ mắc ở đầu cột cờ dùng để kéo cờ lên và hạ cờ xuống thường là một cái ròng rọc nên nó không dùng đòn bẩy.

Câu 8: Một người gánh một gánh nước. Thùng thứ nhất nặng 20kg, thùng thứ hai nặng 30kg. Gọi điểm tiếp xúc giữa vai với đòn gánh là O, điểm treo thùng thứ nhất vào đòn gánh là O1, điểm treo thùng thứ hai vào đòn gánh là O2. Hỏi OO1 và OO2 có giá trị nào sau đây thì gánh nước cân bằng? 

A.  OO₁ = 90cm, OO₂ = 90cm.

B.  OO₁ = 90cm, OO₂ = 60cm.

C. OO₁ = 60cm, OO₂ = 90cm.

D. OO₁ = 60cm, OO₂ = 120cm.

Đáp án đúng: B

Để gánh nước cân bằng thì OO₁ và OO₂ có giá trị OO₁= 90cm, OO₂ = 60cm.

Vì khi đó P₁d₁ = P₂d₂ ⇒ 200.90 =300.60

Câu 9: Dùng đòn bẩy được lợi về lực khi

A. Khoảng cách OO₁=OO₂

B. Khoảng cách OO₁>OO₂

C. Khoảng cách OO₁ < OO₂

D. Tất cả đều sai

Đáp án đúng: C

Câu 10: Trong các dụng cụ sau đây, dụng cụ nào không thể coi là 1 đòn bẩy? 

A. cái kim

B. cái cầu thang gác

C. cái cân đòn

D. cái kéo

Đáp án đúng: B

Câu 11: Máy cơ đơn giản nào sau đây không cho lợi về lực? 

A. Đòn bẩy.

B. Mặt phẳng nghiêng. 

C. Ròng rọc cố định.

D. Ròng rọc động.   

Đáp án đúng: C

Giải Bài tập SGK

Giải bài C1 trang 47 SGK Lý lớp 6

Hãy điền các chữ O, O₁ và O₂ vào vị trí thích hợp trên các hình 15.2, 15.3.

Hướng dẫn giải

(1) – O₁

(2) – O                     

(3) – O₂

(4) – O₁           

(5) – O       

(6) – O₂

Giải bài C2 trang 47 SGK Lý lớp 6

- Đo trọng lượng của vật và ghi kết quả vào bảng dưới.

- Kéo lực kế để nâng vật lên từ từ. Đọc và ghi số chỉ của lực kế theo ba trường hợp ghi trong bảng.  

Gợi ý trả lời Bài tập C2

Căn cứ vào kết quả thí nghiệm và hoàn thành bảng

Giải bài C3 tr 49 sách GK Lý lớp 6

Chọn từ thích hợp trong khung để điền vào chồ trống của câu sau :

Muốn lực nâng vật (1) ............................ trọng lượng của vật thì phải làm cho khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng cua lực nâng (2)...................... khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lượng vật.

Hướng dẫn giải

(1) Nhỏ hơn

(2) Lớn hơn

Muốn lực nâng vật nhỏ hơn trọng lượng của vật thì phải làm cho khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của lực nâng lớn hơn khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của trọng lượng vật.

Giải bài C4 tr 49 sách GK Lý lớp 6

Tìm ví dụ sử dụng đòn bẩy trong cuộc sống.

Gợi ý trả lời

Một số dụng cụ sử dụng như đòn bẩy trong cuộc sống: cái kéo, kềm bấm, xe cút kít, mái chèo thuyền.

Giải bài C5 tr 47 sách GK Lý lớp 6

Hãy chỉ ra điểm tựa, các điểm tác dụng của lực F1, F₂ lên đòn bẩy trong hình 15.5.

Hướng dẫn giải

• Điểm tựa
  • Chỗ mái chèo tựa vào mạn thuyền.
  • Trục bánh xe cút kít.
  • Ốc vít giữ chặt hai lưỡi kéo.
  • Trục quay bấp bênh.
• Điểm tác dụng của lực F1:
  • Chỗ nước đẩy vào mái chèo.
  • Chỗ giữa mặt đáy thùng xe cút kít chạm vào thanh nối ra tay cầm.
  • Chỗ giấy chạm vào lưỡi kéo.
  • Chỗ một bạn ngồi.
• Điểm tác dụng của lực F2:
  • Chỗ tay cầm mái chèo.
  • Chỗ tay cầm xe cút kít.
  • Chỗ tay cầm kéo.
  • Chỗ bạn thứ hai.

Giải bài C6 tr 47 sách GK Lý lớp 6

 Hãy chỉ ra cách cải tiến việc sử dụng đòn bấy ở hình 15.1 để làm giảm lực kẻo hơn.

Hướng dẫn giải

 Để cải tiến hệ thống đòn bẩy ở hình trên, ta có thể đặt điểm tựa gần ống bê tông, buộc dây kéo xa điểm tựa hơn, có thể buộc thêm các vật nặng vào cuối đòn bẩy.

Bài viết gợi ý: