Hai lực cân bằng là gì? có đặc điểm gì? Quán tính là gì - Vật lý 8 bài 5

Để giải đáp câu hỏi này, chúng ta cùng tìm hiểu về sự cân bằng lực, hai lực cân bằng là gì? có đặc điểm gì? và Quán tính là gì? ngay sau đây.

I. Hai lực cân bằng

1. Hai lực cân bằng là gì?

- Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, có cường độ bằng nhau, phương nằm trên cùng một đường thẳng, chiều ngược nhau.

* Câu C1 trang 17 SGK Vật Lý 8: Hãy kể tên và biểu diễn các lực tác dụng lên quyển sách, quả cầu và quả bóng trên hình vẽ có trọng lượng lần lượt là 3N; 0,5N; 5N bằng các vectơ lực. Nhận xét về điểm đặt, cường độ, phương, chiều của hai lực cân bằng.

* Lời giải:

• Các lực tác dụng lên cuốn sách:

- Trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới.

- Lực nâng (hay phản lực) N của mặt bàn hướng thẳng đứng lên trên.

• Các lực tác dụng lên quả cầu:

- Trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới.

- Lực căng T của dây treo hướng thẳng đứng lên trên.

• Các lực tác dụng lên quả bóng:

- Trọng lực P hướng thẳng đứng xuống dưới.

- Lực nâng hay phản lực N của mặt sân hướng thẳng đứng lên trên.

2. Tác dụng của hai lực cân bằng lên vật đang chuyển động

• Dưới tác dụng của lực cân bằng:

- Vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên

- Vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều.

→ Chuyển động này được gọi là chuyển động theo quán tính.

Như vậy, hệ lực cân bằng khi tác dụng vào một vật thì không làm thay đổi vận tốc của vật.Kết luận này được kiểm nghiệm bằng thí nghiệm trên máy A – tút (do nhà bác học người Anh Atwood (1746 - 1807) tìm ra).

* Câu C2 trang 18 SGK Vật Lý 8: Quan sát thí nghiệm hình dưới đây và cho biết tại sao quả cân A đứng yên?

* Lời giải:

- Quả cân A đã chịu tác dụng của hai lực cân bằng nhau (trọng lực P và lực căng dây T) nên nó đứng yên.

* Câu C3 trang 18 SGK Vật Lý 8: Đặt thêm một vật nặng A' lên quả cân A (H.5.3b). Tại sao quả cân A cùng với A' sẽ chuyển động nhanh dần?

* Lời giải:

- Khi chưa đặt A' lên trên A thì trọng lượng P_A bằng lực căng dây T làm cho quả cân A đứng yên.

- Đặt thêm một vật nặng A' lên quả cân A thì trọng lực P_A + P_A' lớn hơn so với lực căng dây T do đó vật A và A' chuyển động nhanh dần xuống phía dưới.

* Câu C4 trang 18 SGK Vật Lý 8: Khi quả cân A chuyển động qua lỗ K thì vật nặng A' bị giữ lại (H.5.3 c,d). Lúc này quả cân A còn chịu tác dụng của những lực nào?

* Lời giải:

- Quả cân A chịu tác dụng của hai lực là trọng lực P và lực căng dây T (hai lực này cân bằng nhau).

* Câu C5 trang 19 SGK Vật Lý 8: Hãy đo quãng đường đi được của quả cân A sau mỗi khoảng thời gian là 2 giây, ghi vào bảng bên dưới tính vận tốc A.

* Lời giải:

- Đo kết quả thí nghiệm và tính vận tốc v bằng công thức: v=s/t. rồi điền vào bảng kết quả.

II. Quán tính là gì?

- Khi có lực tác dụng, mọi vật không thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì mọi vật đều có quán tính. Có thể nói quán tính là tính chất giữ nguyên vận tốc và hướng chuyển động của vật.

- Lực tác dụng càng lớn thì sự biến đổi chuyển động diễn ra càng nhanh.

* Ví dụ: Người ngồi trên xe ô tô có xu hướng chúi về phía trước khi ô tô phanh đột ngột do có quán tính.

- Vật có khối lượng càng lớn thì sự biến đổi chuyển động diễn ra càng chậm.

* Ví dụ: Hai ô tô có khối lượng khác nhau đang chuyển động với cùng một vận tốc. Nếu hãm phanh với lực có cùng độ lớn thì ô tô có khối lượng lớn hơn sẽ lâu dừng lại hơn.

* Câu C6 trang 19 SGK Vật Lý 8: Búp bê đang đứng yên trên xe. Bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước (H.5.4). Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao?

* Lời giải:

- Búp bê sẽ ngã về phía sau. Bởi vì khi xe đứng yên, búp bê đứng yên cùng với xe.

- Khi bất ngờ đẩy xe tới phía trước, phần chân của búp bê chuyển động tới phía trước cùng với xe nhưng phần thân của búp bê do có quán tính, nó lại muốn duy trì trạng thái đứng yên ban đầu, kết quả là búp bê bị ngã ra phía sau.

* Câu C7 trang 19 SGK Vật Lý 8: Đẩy cho xe và búp bê cùng chuyển động rồi bất chợt dừng xe lại. Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao?

* Lời giải:

- Búp bê sẽ ngã về phía trước.

- Bởi vì khi xe chuyển động, búp bê cũng chuyển động cùng với xe. Khi xe dừng lại đột ngột, phần chân của búp bê dừng lại cùng với. xe nhưng phần thân của búp bê do có quán tính, nó lại muốn duy trì trạng thái chuyển động ban đầu, kết quả là búp bê bị ngã ra phía trước.

* Câu C8 trang 20 SGK Vật Lý 8: Hãy dùng khái niệm quán tính để giải thích các hiện tượng sau đây:

a) Khi ô tô đột ngột rẽ phải, hành khách trên xe bi nghiêng về phía trái.

b) Khi nhảy từ bậc cao xuống, chân ta bị gập lại.

c) Bút tắc mực, ta vẩy mạnh, bút lại có thể viết tiếp được.

d) Vì sao khi cán búa lỏng có thể làm chặt lại bằng cách gõ mạnh đuôi cán xuống đất?

e) Đặt một cốc nước lên tờ giấy mỏng. Giật nhanh tờ giấy ra khỏi đáy cốc thì cốc vẫn đứng yên. Tại sao?