Giải chi tiết KHTN 8 kết nối mới bài 18: Tác dụng làm quay của lực. Moment lực

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: 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)?

Hướng dẫn trả lời: 

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 vì giá của lực càng cách xa trục quay, moment lực càng lớn và 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 và các vị trí nào thì thanh không quay?
2. Mô tả tác dụng làm quay của lực Khi treo quả nặng vào điểm A và điểm C

Hướng dẫn trả lời: 

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 cửa các lực khác nhau theo chiều mũi tên biểu diễn như hình 18.2. Đường chưa mũi tên biểu diễn lực còn gọi là giá của lực. Trường hợp nào lực làm quay cánh cửa?

Hướng dẫn trả lời: 

Trường hợp 18.2c lực tác dụng có giá không song song và không cắt trục quay có tác dụng làm quay cánh cửa.

Câu hỏi 1: Vị trí tác dụng lực nào trong hình 18.3 có thể làm tay nắm cửa quay quanh trục của nó? Vị trí nào làm tay nắm cửa không quay quanh trục của nó?

Hướng dẫn trả lời:

Vị trí tác dụng lực trong Hình 18.3 SGK có thể làm cho tay cắm quay quanh trục của nó là vị trí B, C. Vì lúc này, giá của lực tác dụng không cắt trục quay.
Vị trí tác dụng lực không làm cho tay cầm quay quanh trục là vị trí A: Giá của lực cắt trục quay thì không làm vật quay quanh trục.

Câu hỏi 2: Lực tác dụng ở vị trí nào có thể làm cho tay nắm cửa dễ dàng quay hơn?

Hướng dẫn trả lời:

Vị trí tác dụng lực C sẽ làm cho tay cầm quay dễ dàng hơn, vì lúc này khoảng cách từ giá của lực đến trục quay lớn hơn.

II. MOMENT LỰC

Hoạt động: 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 thì tác dụng làm quay của lực thay đổi như thế nào?

Hướng dẫn trả lời: 

1. Độ lớn của lực càng lớn thì tác dụng làm quay của lực càng lớn.
2. Giá của lực càng xa trục quay thì tác dụng làm quay của lực càng lớn.

Câu hỏi: So sánh momen lực F1 và momen lực F2 ở hình 18.4a và hình 18.4b.

Hướng dẫn trả lời: 

So sánh moment của lực F₁ với moment của lực F₂ trong Hình 18.4a và Hình 18.4b SGK.
Hình 18.4a: Hai lực bằng nhau, khoảng cách từ giá của lực F₁ đến trục quay nhỏ hơn khoảng cách từ giá của lực F₂ đến trục quay, nên moment của lực F₂ lớn hơn moment của luc F₁.
Hình 18.4b: Khoảng cách từ giá của lực F₂ và giá của lực F₁ đến trục quay bằng nhau, nhưng độ lớn của lực F₂ lớn hơn độ lớn F₁ nên moment của lực F₂ lớn hơn moment của lực F₁.