Giải bài 3 trang 139 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

10:36:5807/11/2022

Trong các môn thể thao đòi hỏi sự vận động cường độ cao như chạy bộ, bóng rổ hay nhảy cao, đôi chân người vận động phải chịu một áp lực rất lớn mỗi khi tiếp đất. Để tối ưu hóa hiệu suất và bảo vệ sức khỏe, các nhà sản xuất đã ứng dụng các nguyên lí vật lí về lực đàn hồi vào thiết kế đế giày. Hình ảnh những chiếc lò xo nhỏ dưới đế giày không chỉ là yếu tố thẩm mỹ mà còn mang lại những lợi ích vượt trội về mặt cơ học.

Bài 3 trang 139 SGK Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo):

Giải thích tại sao một số giày được thiết kế với một số lò xo rất nhỏ nằm ở dưới đế (Hình 22P.2)

Bài 3 trang 139 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Phân tích và Hướng dẫn giải

1. Nguyên lí về lực đàn hồi của lò xo

Khi một lực tác dụng lên lò xo (lực nén từ bàn chân), lò xo sẽ bị biến dạng. Theo định luật Hooke, ngay lập tức lò xo sẽ xuất hiện lực đàn hồi có xu hướng chống lại sự biến dạng đó và đưa lò xo trở về hình dạng ban đầu.

$$F_{dh} = -k \cdot \Delta l$$

2. Tác dụng của lò xo đối với người chuyển động

  • Giảm chấn: Khi gót chân tiếp đất, lò xo bị nén lại, giúp kéo dài thời gian tương tác và giảm độ lớn của phản lực từ mặt đất tác dụng lên xương khớp.

  • Tạo lực đẩy: Khi người bắt đầu nhấc chân lên, lò xo bung ra, giải phóng năng lượng đàn hồi đã tích lũy thành lực đẩy hỗ trợ chuyển động đi tới hoặc nhảy cao.

Giải bài 3 trang 139 SGK Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo):

Mục đích một số giày được thiết kế với một số lò xo rất nhỏ nằm ở dưới đế là:

Khi người tác dụng lực lên lò xo thì lò xo sẽ xuất hiện lực đàn hồi, lực đàn hồi này có tác dụng làm giảm áp lực xuống mặt đất, thúc đẩy chuyển động của người và bảo vệ gót chân.

Qua lời giải bài 3 trang 139 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo, các em cần chú ý:

  • Lực đàn hồi: Xuất hiện khi lò xo bị nén hoặc dãn.

  • Ứng dụng: Lò xo dưới đế giày là ví dụ điển hình của việc chuyển hóa Thế năng đàn hồi thành Động năng, giúp tiết kiệm năng lượng cho người vận động.

  • Mở rộng: Ngoài lò xo kim loại, các đôi giày hiện đại còn sử dụng các lớp đệm khí (Air) hoặc hạt nhựa ép (Boost) có tính đàn hồi cực cao để thay thế.

• Xem thêm:

Bài 1 trang 139 SGK Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo): Trong các vật sau đây: một viên đất sét, dây cung, một cây...

Bài 2 trang 139 SGK Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo): Hai vật có cùng khối lượng được treo vào hai lò xo làm bằng..

Đánh giá & nhận xét

captcha
Tin liên quan