Yêu cầu cần đạt

  • Biểu diễn được một lực bằng một mũi tên có điểm đặt tại vật chịu lực tác dụng, có độ lớn và theo hướng của sự kèo hoặc đầy.
  • Đo được lực bằng lực kế lò xo, đơn vị là niutơn.

Thuật ngữ: độ lớn của lực · niutơn · lực kế · phương · chiều · điểm đặt · tỉ xích

Mục tiêu

Khi đặt một hộp bút lên tay, ta dễ dàng cảm thấy có lực tác dụng. Tuy nhiên, ta lại không thể nhìn thấy lực. Vậy theo em, làm thế nào để biểu diễn (vẽ) lực?

Các đặc trưng của lực

Ta không nhìn thấy lực nhưng lại có thể nhận biết được các đặc trưng của mỗi lực. Vậy mỗi lực có những đặc trưng cơ bản nào?

Đặc trưng đầu tiên dễ nhận thấy của lực là độ mạnh (yếu) của nó. Độ mạnh hay yếu của một lực được gọi là độ lớn của lực.

Hinh 41.1. Bốn hình ảnh minh họa các lực thường gặp: a) Lục của người đẩy xe ô tô chết máy, b) Lục của người bảo vệ đẩy cánh cửa sắt của công viên, c) Lực của em bé ấn nút chuông điện, d) Lực của người mẹ kéo của phòng. Chú thích chung: Một số lục thường gặp.

1.

Theo em lực nào trong Hình 41.1 là mạnh nhất, yếu nhất? Hãy sắp xếp các lực này theo thứ tự độ lớn tăng dần.

2.

Hãy so sánh độ lớn lực kéo của hai đội kéo co trong Hình 41.2a và 41.2b.

3.

Hãy tìm hai lực trong đời sống có độ lớn khác nhau.

Hình 41.2. Hai hình ảnh minh họa lực khi kéo co: a) Ở giai đoạn đầu, dù hai đội đều cố gắng kéo nhưng băng đó buộc giữa sợi dây vẫn đứng yên. b) Ở giai đoạn cuối, băng đỏ buộc giữa sợi dây bị kéo lệch về đội bên phải. Chú thích chung: Lục khi kéo co.

Đơn vị lực và dụng cụ đo lực

Trong Hệ đơn vị đo lường hợp pháp của nước ta, đơn vị lực là niutơn(1), kí hiệu là N. Dụng cụ đo lực là lực kế.

Bảng 41.1

\begin{array}{|l|l|}
\hline
\text{Tên lực} & \text{Độ lòn (N)} \\
\hline
\text{Lực của ngón tay tác dụng vào nút bầm bút bi} & \text{Khoảng 1 N} \\
\hline
\text{Lực của lực sĩ tác dụng lên tạ} & \text{Có thể lên tới 2 400 N} \\
\hline
\text{Lực của động cơ xe tải} & \text{Có thể lên tới 10 000 N} \\
\hline
\end{array}

Hình 41.4. Hình ảnh minh họa cách dùng lực kế để đo lực kéo một vật. Chú thích: Cách dùng lực kế.
Hình 41.3. Ba hình ảnh minh họa các loại lực kế: a) Lực kế lò xo dạng ống với vạch chỉ thị và bảng ghi số chỉ lực kế. b) Lực kế lò xo dạng treo. c) Lực kế lò xo dạng đồng hồ. Chú thích chung: Một số loại lực kể.

Hãy dự đoán độ lớn lực dùng để kéo hộp bút của em lên khỏi mặt bàn và dùng lực kế kiểm tra.

Phương và chiều của lực

Hãy xét lực kéo của hai đội kéo co ở Hình 41.2a.

Trong suốt thời gian kéo co sợi dây luôn nằm ngang, chứng tỏ cả hai đội đều kéo theo phương nằm ngang. Ta nói lực kéo của hai đội đều có phương nằm ngang.

Tuy hai đội đều kéo theo phương nằm ngang, nhưng đội vàng kéo về bên trái, đội xanh kéo về bên phải. Ta nói lực kéo của hai đội cùng phương nhưng chiều ngược nhau.

(1) Đơn vị lục được lấy theo tên nhà bác học người Anh Isaac Newton (1642-1727), người đầu tiên xây dựng hệ thống các định luật về tác dụng của lực lên chuyển động.

Hãy mô tả bằng lời phương và chiều của các lực trong Hình 41.5.

Hình 41.5. Ba hình ảnh minh họa phương, chiều của một số lực: a) Lực của dây câu tác dụng lên con cá. b) Lực của tay người bắn cung tác dụng lên dây cung. c) Lục của vận động viên tác dụng lên ván nhảy. Chú thích chung: Phương, chiều của một số lực.

Trong Vật lí, người ta dùng một mũi tên để biểu diễn các đặc trưng (điểm đặt, phương, chiều và độ lớn) của lực

Gốc của mũi tên có điểm đặt tại vật chịu lực tác dụng:

Phương và chiều của mũi tên là phương và chiều của lực;

Độ dài của mũi tên biểu diễn độ lớn của lực theo một tỉ xích.

Vì dụ, nếu người mẹ đầy xe nôi với lực 30 N theo phương nằm ngang từ trái sang phải, thì lực đầy của người mẹ sẽ được biểu diễn bằng một mũi tên có:

Gắc nằm trên xe, tại vị trí tay đặt vào xe đề đầy,

Phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải

Nếu quy ước mỗi cm độ dài của mũi tên tương ứng với 10 N (tỉ xích 1 cm ứng với 10 N), thì mũi tên có độ dài là: 3010=3cm.

Hình 41.6. Hình ảnh người mẹ đẩy xe nôi, với một mũi tên biểu diễn lực 10N theo phương ngang từ trái sang phải. Chú thích: Biểu diễn lực.

1.

Hãy nêu các đặc trưng của các lực về trong mặt phẳng đứng dưới đây theo tỉ xích 1 cm ứng với 1 N.

Ba mũi tên biểu diễn lực: a) Mũi tên ngang sang phải. b) Mũi tên thẳng đứng xuống dưới. c) Mũi tên chéo xuống dưới sang phải, tạo góc 45∘ với phương ngang.

2.

Hãy về các mũi tên biểu diễn các lực ở hình dưới, biết: a) Lực của nam châm tác dụng lên kẹp giấy (0,5 N). b) Lực của lực sĩ tác dụng lên quả tạ (50 N). c) Lực của mỗi dây cao su tác dụng lên viên đạn đất (mỗi dây 6 N). (Với mỗi trường hợp phải nêu rõ tỉ xích đã chọn cho độ lớn của lực).

Em đã học

  • Mỗi lực đều có 4 đặc trưng cơ bản (còn gọi là 4 yếu tổ của lực) là điểm đặt, phương, chiều và độ lớn.
  • Mũi tên dùng để biểu diễn lực có gốc đặt tại vật chịu lực tác dụng, có phương và chiều trùng với phương và chiều tác dụng của lực, có độ dài tỉ lệ với độ lớn của lực.

Em có thế:
Biểu diễn được lực bằng mũi tên.

Xem bản PDF nguyên trang sách: Khoa học tự nhiên 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống (trang 147–150).