1 trả lời
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm [Vật lý - Lớp 9]
2 trả lời
09:02:4629/12/2020
Thực tế các em thấy như việc đẩy xe máy vào nhà [có bậc thềm cao hơn so với mặt đường], thì người ta thường làm một bề mặt nghiêng để giúp đẩy xe vào nhà được nhẹ nhàng hơn. Hay việc đi qua những cây cầu, nếu cầu càng thoai thoải thì ta đạp xe qua cũng nhẹ nhàng hơn.
Vậy mặt phẳng nghiêng là gì? mặt phẳng nghiêng có tác dụng giúp con người làm việc dễ dàng hơn như thế nào? chúng ta cùng đi tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
1. Đặt vấn đề
• Làm cách nào để đưa ông bên tông lên bờ? Một số người quyết định vạt bờ dùng mặt phẳng nghiêng để kéo lên. Điều này có làm giảm lực kéo vật lên hay không?
+ Dùng mặt phẳng nghiêng có thể làm giảm lực kéo ống lên trên
+ Muốn giảm lực kéo thì cần giảm độ nghiêng tức là tăng độ dài của mặt phẳng nghiêng.
+ Ưu điểm khi dùng mặt phẳng nghiêng:
- Tư thế đứng chắc chắn hơn.
- Kết hợp được một phần trọng lực của cơ thể cho lực kéo
- Cần một lực bé hơn [trọng lượng của vật] để kéo vật di chuyển.
2. Thí nghiệm và rút ra kết luận khi đo lực kéo vật trên mặt phẳng nghiêng
• Thí nghiệm đo lực kéo trên mặt phẳng nghiêng có độ nghiêng khác nhau:
• Kết luận:
+ Mặt phẳng càng nghiêng càng ít thì lực ta cần thiết phải tác dụng vào vật để kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng cũng càng nhỏ.
+ Lực cần thiết phải tác dụng vào vật để kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng nhỏ hơn trọng lượng của vật.
3. Câu hỏi vận dụng về mặt phẳng nghiêng
* Câu C3 trang 45 SGK Vật Lý 6: Nêu hai thí dụ về sử dụng mặt phẳng nghiêng.
* Lời giải:
- Người công nhân có thể dùng tấm ván để tạo mặt phẳng nghiêng và chuyển dễ dàng các thùng dầu nhớt nặng lên [xuống] xe.
- Người Ai Cập đã biết đắp những con đường dốc [mặt phẳng nghiêng] để di chuyển những khối đá lớn lên cao trong quá trình xây dựng kim tự tháp.
* Câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 6: Tại sao đi lên dốc càng thoai thoải càng dễ hơn?
* Lời giải:
- Do tính chất của mặt phẳng nghiêng "mặt phẳng càng nghiêng càng ít, thì lực để kéo vật trên mặt phẳng đó càng nhỏ" nên đi lên càng thoai thoải càng dễ dàng hơn.
* Bài C5 trang 45 SGK Vật Lý 6: Ở hình dưới chú Bình đã dùng một lực 500N để đưa một thùng phuy nặng 2000N từ mặt đất lên xe ôtô. Nếu sử dụng một tấm ván dài hơn thì chú Bình dùng lực nào có lợi hơn trong các lực sau đây?
c] F < 500N d] F = 500N
Hãy giải thích câu trả lời của em.
* Lời giải:
- Nếu dùng tấm ván dài hơn thì chú Bình nên dùng lực F < 500N để đưa thùng phuy nặng 2000N từ mặt đất lên xe ôtô.
- Vì lúc đầu [chưa dùng hoặc dùng tấm ván nắng hơn] thì với lực 500N chú Bình đã đưa được vật lên xe. Giờ dùng tấm ván dài hơn nên độ dốc ít hơn độ dốc lúc đầu, do đó lực đẩy vật bây giờ phải nhỏ hơn lực đẩy lúc đầu.
Như vậy, các em thấy mặt phẳng nghiêng giúp con người làm việc dễ dàng hơn bằng cách: bỏ ra một lực nhỏ hơn [trọng lực P của vật] để di chuyển vật. Và với nội dung bài mặt phẳng nghiêng các em cần nhớ 2 ý chính sau:
+ Dùng mặt phẳng nghiêng có thể kéo [đẩy] vật lên với lực nhỏ hơn trọng lượng của vật.
+ Mặt phẳng càng nghiêng ít thì lực cần để kéo vật trên mặt phẳng đó càng nhỏ.
Người ta dùng một mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50kg lên cao 2m.. Bài 14.7 trang 40 Sách bài tập [SBT] Vật lí 8 – Bài 14: Định luật về công
Người ta dùng một mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50kg lên cao 2m.
a] Nếu không có ma sát thì lực kéo là 125N. Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng.
b] Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng.
Chú ý: Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:
\[H = {{{A_1}} \over A}.100\% = {{Ph} \over {Fl}}.100\% \]
Trong đó :
P là trọng lượng của vật,
h là độ cao,
F là lực kéo vật theo phương mặt phẳng nghiêng,
l là chiều dài mặt phẳng nghiêng.
a] Công của lực kéo trên mặt phẳng nghiêng:
A1 = F1
Công của lực kéo trực tiếp vật theo phương thẳng đứng:
A2 = p.h = 500.2 = 1 000J
Theo định luật về công: A1 = A2 ⇒ Fl = A2
\[ \Rightarrow l = {{{A_2}} \over F} = {{1000} \over {125}} = 8m\]
b]
Công có ích: A1 = p.h = 500.2 = 1000J
Công toàn phần: A = f.l = 150.8 = 12000J
\[H = {{P.h} \over {Fl}}.100\% = {{500.2} \over {150.8}}.100\% \approx 83\% \]
Mặt phẳng nghiêng là một trong sáu máy đơn giản; như tên gọi của nó, nó là mặt phẳng với các điểm đầu cuối có độ cao khác nhau. Khi di chuyển một vật nặng đi lên tới độ cao cho trước bằng mặt phẳng nghiêng so với nâng vật theo phương thẳng đứng, thì lực đẩy nhỏ hơn so lực nâng thẳng đứng nhưng lại mất một đoạn đường dài để đẩy. Hiệu suất cơ học của mặt phẳng nghiêng là tỉ số giữa chiều cao trên độ dài của mặt phẳng nghiêng; điều này cũng có thể biểu diễn theo hàm lượng giác của góc giữa mặt phẳng và phương ngang. Theo định luật bảo toàn năng lượng, công để nâng vật lên một độ cao cho trước theo phương thẳng đứng và dùng mặt phẳng nghiêng là như nhau [nếu không kể mất mát vì ma sát] nhưng mặt phẳng nghiêng giúp ta lợi về lực khi đẩy trên khoảng cách lớn.
Ghi chú:
N = Lực pháp tuyến vuông góc với mặt phẳng
m = Khối lượng của vật
g = Gia tốc trọng trường
θ [theta] = Góc giữa mặt phẳng và phương ngang
f = Lực ma sát của mặt phẳng nghiêng
Để tính lực tác dụng lên một vật trên mặt phẳng nghiêng, xét 3 lực:
- Mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật lực pháp tuyến [N] do lực của hấp dẫn bằng mg cos θ
- Lực hấp dẫn tác dụng lên vật [mg, theo phương thẳng đứng] và
- Lực ma sát [f] tác dụng lên vật có phương song song với mặt phẳng.
Ta phân tích vectơ trọng lực thành 2 vectơ, một vectơ vuông góc với mặt phẳng và một vectơ song song với mặt phẳng. Do không có chuyển động vuông góc với mặt phẳng, thành phần trọng lực của vật theo phương này [mg cos θ] phải bằng và ngược dấu với lực pháp tuyến tác dụng bởi mặt phẳng, N. Nếu thành phần còn lại của trọng lực song song với mặt phẳng [mg sin θ] lớn hơn lực ma sát tĩnh fs – thì vật sẽ trượt xuống dưới với gia tốc [g sin θ − fk/m], với fk là lực ma sát – ngược lại vật sẽ đứng im trên mặt phẳng.
Khi góc nghiêng [θ] bằng 0, sin θ cũng bằng 0 và vật đứng im.
| Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Mặt phẳng nghiêng. |
- An interactive simulation of Physics inclined plane
Bản mẫu:Máy đơn giản
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Mặt_phẳng_nghiêng&oldid=64314756”