Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí - Vận tốc của một chuyển động đều được xác định bằng quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian và không đổi trên mọi quãng đường đi [r]
Trang 1Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
- S,s: Diện tích của Pitông lớn, Pittông nhỏ (m2)
Trong đó: h là khoảng cách từ điểm tính áp suất đến mặt chất lỏng (đơn vị m)
d, D trọng lượng riêng (N/m3); Khối lượng riêng (Kg/m3) của chất lỏng
Trang 2P: áp suất tại điểm cần tính.
6/ Lực đẩy Acsimet- Sự nổi.
F = d.V - d: Trọng lượng riêng của chất lỏng hoặc chất khí (N/m 3 )
Xét áp suất tại cùng một vị trí so với mặt thoáng chất lỏng hoặc xét áp suất tại đáy bình
Bài 1: Trong một bình nước có một hộp sắt rỗng nổi, dưới đáy hộp có một dây chỉ treo 1 hòn bi
thép, hòn bi không chạm đáy bình Độ cao của mực nước sẽ thay đổi thế nào nếu dây treo quả cầu
bị đứt
Giải : Gọi H là độ cao của nước trong bình.
Khi dây chưa đứt áp lực tác dụng lên đáy cốc là: F1 = d0.S.H
Trong đó: S là diện tích đáy bình d 0 là trọng lượng riêng của nước.
Khi dây đứt lực ép lên đáy bình là:
F2 = d0Sh + Fbi
Với h là độ cao của nước khi dây đứt Trọng lượng của hộp + bi + nước không thay đổinên F1 = F2 hay d0S.H = d0.S.h +Fbi
Vì bi có trọng lượng nên Fbi > 0 =>d.S.h <d.S.H => h <H => mực nước giảm
Bài 2: Một cái cốc hình trụ, chưa một lượng Nước và một lượng Thuỷ Ngân có cùng khối lượng
Độ cao tổng cộng của các chất lỏng trong cốc là H = 146cm Tính áp suất P của các chất lỏng lên đáy cốc , biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1g/cm3 , của thuỷ ngân là D2 = 13,6g/cm3
2
Trang 3Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
Giải: Gọi h1 và h2 là độ cao của cột Nước và cột Thuỷ Ngân Ta có: H = h1 + h2 (1)
Khối lượng Nước và Thuỷ Ngân bằng nhau:
mnước = mthuỷ ngân V1 .D1 = V2.D2 S.h1.D1 = S.h2.D2 h1.D1 = h2.D2 (2)
Bài 3: Bình A hình trụ có tiết diện 6 cm2 chứa nước đến độ cao 20 cm Bình hình trụ B có tiếtdiện 12 cm2 chứa nước đến độ cao 60 cm Ngườ ta nối chúng thông nhau ở đáy bằng một ống dẫnnhỏTìm độ cao cột nước ở mỗi bình Coi đáy của hai bình ngang nhau và lượng nước chứa trongống dẫn là không đáng kể
Giải: Gọi h1, h2 là chiều cao cột nước ban đầu trong các bình A và B ; S1, S2là diện tíchđáy của bình A và B, h là độ cao cột nước ở hai bình sau khi nối thông đáy
Thể tích nước chảy từ bình B sang bình A: VB = (h2 - h)S2
Bài 4: Hai bình giống nhau có dạng hình nón cụt (hình
vẽ) nối thông đáy, có chứa nước ở nhiệt độ thường Khi
khoá K mở, mực nước ở 2 bên ngang nhau Người ta
đóng khoá K và đun nước ở bình B Vì vậy mực nước
trong bình B được nâng cao lên 1 chút Hiện tượng xảy
ra như thế nào nếu sau khi đun nóng nước ở bình B thì
mở khoá K ?
Cho biết thể tích hình nón cụt tính theo công thức V =
Trang 4Giải : Xét áp suất đáy bình B Trước khi đun nóng p = d h
Sau khi đun nóng p1 = d1h1 Trong đó h, h1 là mực nước trong bình trước và sau khi đun.d,d1 là trọng lượng riêng của nước trước và sau khi đun
Bài 5 : Người ta lấy một ống xiphông
bên trong đựng đầy nước nhúng một
đầu vào chậu nước, đầu kia vào chậu
đựng dầu Mức chất lỏng trong 2 chậu
ngang nhau Hỏi nước trong ống có
chảy không, nếu có chảy thì chảy theo
hướng nào ?
Giải : Gọi P0 là áp suất trong khí quyển, d1và d2 lần lượt là trọng lượng riêng của nước vàdầu, h là chiều cao cột chất lỏng từ mặt thoáng đến miệng ống Xét tại điểm A (miệng ống nhúngtrong nước )
PA = P0 + d1h
Tại B ( miệng ống nhúng trong dầu PB = P0 + d2h
Vì d1 > d2 => PA> PB Do đó nước chảy từ A sang B và tạo thành 1 lớp nước dưới đáy dầu
và nâng lớp dầu lên Nước ngừng chảy khi d1h1= d2 h2
Bài 6 : Hai hình trụ A và B đặt thẳng đứng có tiết diện lần lượt là
100cm2 và 200cm2 được nối thông đáy bằng một ống nhỏ qua
khoá k như hình vẽ Lúc đầu khoá k để ngăn cách hai bình, sau đó
đổ 3 lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nước vào bình B Sau đó mở
khoá k để tạo thành một bình thông nhau Tính độ cao mực chất
lỏng ở mỗi bình Cho biết trọng lượng riêng của dầu và của nước
Trang 5Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
a)Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu ?(Biết khối lượng riêngcủa nước và thanh lần lượt là D1 = 1g/cm3 ; D2 = 0,8g/cm3
b)Tính công thực hiện khi nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết thanh có chiều dài l = 20cm ;tiết diện S’ = 10cm2
Giải:a)Gọi tiết diện và chiều dài thanh là S’ và l Ta có trọng lượng của thanh:
P = 10.D2.S’.l Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm trong nước :
V = ( S – S’).hLực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh : F1 = 10.D1(S – S’).h
Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: H’ = H +h =H + D D1
h2
H
h l
P F1
S
’
H
h P
F2
S
’ F l
Do thanh cân bằng nên: P = F1
Trang 6a) Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F2 và lực tác dụng
F Do thanh cân bằng nên :
Giải: Gọi m1, V1, D1 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của vàng
Gọi m2, V2, D2 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của bạc
Khi cân ngoài không khí
P0 = ( m1 +m2 ).10 (1) Khi cân trong nước
1
D2) =P - P0 (1 − D
D1)
Thay số ta được m1 =59,2g và m 2 = 240,8g
Bài tập tham khảo :
1) Người ta thả 1 hộp sắt rỗng nổi lên trong một bình nước ỏ tâm của đáy hộp có 1 lỗhổng nhỏ được bịt kín bằng 1 cái nút có thể tan trong nước Khi đó mực nước so với đáy bình là
H Sau một thời gian ngắn, cái nút bị tan trong nước và hộp bị chìm xuống đáy Hỏi mực nướctrong bình có thay đổi không? Thay đổi như thế nào?
ĐS : Mực nước giảm.
6
Trang 7Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
(II) Bài tập về máy ép dùng chất lỏng, bình thông nhau.
Giải : Chọn điểm tính áp suất ở mặt
dưới của pitông 2Khi chưa đặt quả cân thì:
lượng nước đến chiều cao h1= 18 cm, sau đó đổ
lên trên mặt nước một lớp chất lỏng cao h2= 4
a) Độ chênh lệch chiều cao của mặt thoáng chất lỏng ở 2 bình
b) Tính thể tích nước chảy qua khoá K Biết diện tích đáy của bình A là 12 cm2
Giải: a) Xét điểm N trong ống B nằm tại mặt phân cách giữa nước và chất lỏng 3 Điểm M trong
A nằm trên cùng mặt phẳng ngang với N Ta có:
h
S1
S2 B A
Bài 1: Bình thông nhau gồm 2 nhánh hình trụ có
tiết diện lần lượt là S1, S2 và có chứa nước.Trên
mặt nước có đặt các pitông mỏng, khối lượng m1
và m2 Mực nước 2 bên chênh nhau 1 đoạn h
a) Tìm khối lượng m của quả cân đặt lên
pitông lớn để mực nước ở 2 bên ngang nhau
b) Nếu đặt quả cân trên sang pitông nhỏ thì
mực nước lúc bây giờ sẽ chênh nhau 1 đoạn H bao
nhiêu
Trang 8=> x =
3 3 2 2
4 1
8.10 0,06 9.10 0,04
0,012 1, 210
Vậy thể tích nước VB chảy qua khoá K là: VB = 3.H = 3.13,44 = 40,32 cm3
Bài 3: Một bình thông nhau chứa nước biển Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh Hai mặt
thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm Tính độ cao của cột xăng Cho biết trọng lượng riêngcủa nước biến là 10300N/m3 và của xăng là 7000N/m3
=>h1 = = = 56mm
Bài 4: Một bình thông nhau gồm hai nhánh hình trụ có tiết diện lần lượt là 30cm² và 12cm², chứa
nước Trên mặt nước có đặt các tấm ván mỏng (tiết diện các tấm ván lớn nhỏ cũng lần lượt là30cm² và 12cm²), có khối lượng lần lượt là m1 và m2 Mực nước trong hai ống chênh lệchnhau 20cm (Nước trong ống nhỏ cao hơn), bỏ qua áp suất khí quyển
(1)
(3)
Trang 9Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
10m
S Thay và (1) ta có:
m
S
2 2200
b Gọi m0 là khối lượng quả cân cần đặt lên tấm ván
nhỏ để mực nước hai nhánh bằng nhau
Lúc này thì áp suất do tấm ván lớn tác dụng lên điểm A sẽ
bằng tổng của áp suất do tấm ván nhỏ và quả cân tác dụng lên điểm B
Ta có: p1= p2+ p0 ⇒ p0= p1 p2= 2000
Mà p0=
0 2
10m
=
0 210
c Nếu đặt quả cân sang tấm ván lớn thì:
Áp suất tác dụng lên điểm A lúc này là:
A B B
A B B
(1)
(2)
Trang 10Hai bình hình trụ có tiết diện lần lượt là 25cm² và 15cm² được nối với nhau bằng một ống nhỏ
có tiết diện không đáng kể Ban đầu khóa đóng lại, bình lớn đựng nước và bình nhỏ đựng dầu cótrọng lượng riêng lần lượt là 10000N/m³ và 12000N/m³ Chúng có cùng độ cao là 60cm
a Tìm độ chênh lệch giữa hai mực nước và dầu trong hai bình khi mở khóa K
b Ta phải tiếp tục đổ vào bình nhỏ một lượng chất lỏng không hòa tan có trọng lượng riêng là8000N/m³ cho đến khi hai mặt thoáng của chất lỏng ở hai bình đều ngang nhau Tính độ cao chấtlỏng đổ thêm đó ?
Giải:
a Ta chọn hai điểm A và B như hình vẽ.Do chất lỏng ở hai ống có độ cao như nhau mà dầu cótrọng lượng riêng d1 lớn hơn trọng lượng riêng d2 của nước cho nên sau khi mở khóa K thì dầu trong nhánh nhỏ sẽ chảy sang nhánh lớn để áp suất tác dụng lên hai đáy là như nhau
Ta chọn hai điểm A và B như hình vẽ
b Giả sử khi đổ một cột chất lỏng thứ 3 cao h3 vào
nhánh trái thì mực chất lỏng ở hai nhánh bằng nhau
Ta lại có: Thể tích chất lỏng đã đổ thêm vào là: V3 = h3S2 = 1,5 10− 3 h3 (cm3)
A B B
C D D
1
Trang 11Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
Phương pháp giải:
- Dựa vào điều kiện cân bằng: “Khi vật cân bằng trong chất lỏng thì P = FA”
P: Là trọng lượng của vật, FA là lực đẩy acsimet tác dụng lên vật (FA = d.V)
Bài 1:Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40cm2 cao h = 10 cm.Có khối lượng m = 160 g
a) Thả khối gỗ vào nước.Tìm chiều cao của phần gỗ nổi trên mặt nước Cho khối lượngriêng của nước là D0 = 1000 Kg/m3
b) Bây giờ khối gỗ được khoét một lỗ hình trụ ở giữa có tiết diện S = 4 cm2, sâu h vàlấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11 300 kg/m3 khi thả vào trong nước người ta thấy mựcnước bằng với mặt trên của khối gỗ Tìm độ sâu h của lỗ
.
) Khối lượng m2 của chì lấp vào là: m2=D2ΔS Δh
Khối lượng tổng cộng của khối gỗ và chì lúc này là
h
x
P FA
h
h
S
P FA
Trang 12Cho tiết diên đáy của bình là S= 40 cm2 và hòn sỏi không thấm nước.
⇒ Khi chưa thả hòn sỏi vào bình thì mực nước
trong bình giảm 1 lượng:
h1 = Vchim−V 'chim
− 4
40 10−5 = 1,5 (cm)
Tiếp theo khi thả hòn sỏi vào bình thì mực
nước trong bình lại dâng lên một đoạn là:
Và nước trong hồ có độ sâu là H = 1 m
Giải:
Thể tích của vật là: V = S.h = 0,01 m3
Trọng lượng của vật là: P = V.dg = 0,01.8000 = 80 N
Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật là: FA = P = 80 N
Chiều cao phần vật chìm trong nước là: h1 = d F A
n S = 0,4 m
⇒ Chiều cao phần vật nổi trên mặt nước là: l = h – h1 = 0,5 – 0,4=0,1m
Lực F cần tác dụng để vật ngập hoàn toàn trong nước là:
Trang 13Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
Bài 4 Trong một bình nước hình trụ có một khối nước đá nổi được giữ bằng một
sợi dây nhẹ, không giãn (xem hình vẽ bên) Biết lúc đầu sức căng của sợi dây là
10N Hỏi mực nước trong bình sẽ thay đổi như thế nào, nếu khối nước đá tan hết?
Cho diện tích mặt thoáng của nước trong bình là 100cm2 và khối lượng riêng của
nước là 1000kg/m3
Gi i: ả
Nếu thả khối nước đá nổi (không buộc dây) thì khi nước đá tan hết, mực nước
trong bình sẽ thay đổi không đáng kể
Khi buộc bằng dây và dây bị căng chứng tỏ khối nước đá đã chìm sâu hơn so
với khi thả nổi một thể tích V, khi đó lực đẩy Ac-si-met lên phần nước đá
ngập thêm này tạo nên sức căng của sợi dây
Ta có: FA = 10.V.D = F
<=> 10.S.h.D = F (với h là mực nước dâng cao hơn so với khi khối nước đá
thả nổi)
=> h = F/10.S.D = 0,1(m)
Vậy khi khối nước đá tan hết thì mực nước trong bình sẽ hạ xuống 0,1m
Bài 5: Một khối gỗ hình lập phương có cạnh 12cm nổi giữa mặt phân cách của dầu và nước, ngập
hoàn toàn trong dầu, mặt dưới của hình lập phương thấp hơn mặt phân cách 4cm Tìm khối lượngthỏi gỗ biết khối lượng riêng của dầu là 0,8g/cm3; của nước là 1g/cm3
Bài 6:Một khối gỗ hình hộp lập phương có cạnh a = 10cm được thả vào trong nước Phần khối gỗ
nổi trên mặt nước có độ dài l 0 = 3cm.
a Tính khối lượng riêng của gỗ Biết trọng lượng riêng của nước là d n = 10.000N/m 3
b Nối gỗ vào một vật nặng có khối lượng riêng d vật = 1.200kg/m 3 bằng sợi dây mảnh (cókhối lượng không đáng kể) qua tâm của mặt dưới khối gỗ ta thấy phần nổi của khối gỗ có chiều
dài là l 1 = 1cm Tìm khối lượng m v của vật nặng và lực căng T của sợi dây.
4cm
Trang 14Thể tích của phần chìm của khối gỗ: Vc = 10-2(0,1 – 0,03) = 7.10-4m3
Lực đẩy Ac - si- mét do nước tác dụng lên khối gỗ là: FA = Vcdn
Trọng lượng của khối gỗ Pg = Vgdg
Vì khối gỗ nổi nên : FA = Pg Vcdn = Vgdg
4 4
3 3
7 10 10
7.000 /10
c n g
b Khi nổi, khối gỗ và vật nặng chịu 4 lực tác dụng lên chúng.
Đó là Pg, Pvật, FAg và FAvật (hình vẽ) Khi chúng cân bằng thì Pg + Pvật = FAg + FAvật
1200
n chimgo g g
n vat
D D
2.10 61
co giãn thả trong nước (hình vẽ)
Khối lượng quả cầu bên dưới gấp 4 lần khối lượng
quả cầu bên trên khi cân bằng thì 1/2 thể tích quả
cầu bên trên bị ngập trong nước Hãy tính
a) Khối lượng riêng của các quả cầu
b) Lực căng của sợi dây
Cho biết khối lượng của nước là D0 = 1000kg/m3
T
FAg Pg
Pv t ậ
FAv t ậ T
1
Trang 15Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
- Khi quả cầu 1 đứng cân bằng thì: FA = P1 + T
- Khi quả cầu 2 đứng cân bằng thì: F’A = P2 - T
B i 8 à : Một cục nước đá nổi trong một cốc nước Hỏi khi cục nước đá tan hết thì mực nước trong
cốc thay đổi như thế nào ? Giải thích ?
Giải: Mực nước trong cốc không thay đổi.
Giải thích:
Khi cục nước đá nổi trên mặt nước thì lực đẩy Acsimet tác dụng lên nó là F A = P =
10D V n c ( V c là thể tích phần cục nước đá ngập trong nước)
Khi cục nước đá tan hết thành nước thì trọng lượng của nó không đổi và P = 10D V n (V là thể tích nước do cục nước đá tan ra)
a) Nếu nhấn chìm thanh trong nước hoàn toàn thì mực nước sẽ dâng cao bao nhiêu so vớiđáy? Cho khối lương riêng của thanh và nước lần lượt là D = 0,8 g/cm3,
D0 = 1 g/cm3
.
b) Tìm lực tác dụng vào thanh khi thanh chìm
hoàn toàn trong nước Cho thể tích thanh là 50 cm3
Giải: a) Gọi S và l là tiết diện và chiều dài của thanh
Trọng lượng của thanh là P = 10.D.S.l.
Khi thanh nằm cân bằng, phần thể tích nước dâng
lên cũng chính là phần thể tích V1 của thanh chìm
Trang 16Gọi H là phần nước dâng lên lúc này ta có: S.l = S0 H (2).
Bài tập tham khảo:
Bài 1: a) Một khí cầu có thể tích 10 m3 chứa khí Hyđrô, có thể kéo lên trên không một vật nặngbằng bao nhiêu? Biết trọng lượng của vỏ khí cầu là 100N, trọng lượng riêng của không khí là12,9 N/m3, của hyđrô là 0,9 N/m3
b) Muốn kéo người nặng 60 kg lên thì cần phải có thể tích tối thiểu là bao nhiêu, nếu coitrọng lượng của vỏ khí cầu vẫn không đổi
Bài 2: Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 6cm, được thả vào nước Người ta thấy phần gỗ nổi
lên mặt nước 1 đoạn h = 3,6 cm
a) Tìm khối lượng riêng của gỗ, biết khối lượng riêng của nước là D0 = 1 g/cm3
b) Nối khối gỗ với 1 vật nặng có khối lượng riêng là D1 = 8 g/cm3 bằng 1 dây mảnh qua tâmcủa mặt dưới khối gỗ Người ta thấy phần nổi của khối gỗ là h’ = 2 cm tìm khối lượng củavật nặng và lực căng của dây
Bài 3: Trong bình hình trụ tiết diện S1 = 30 cm3 có chứa khối lượng riêng D1 = 1 g/cm3 người tathả thẳng đứng một thanh gỗ có khối lượng riêng là D1 = 0,8 g/cm3, tiết diện S2 =10 cm2 thì thấyphần chìm trong nước là h = 20 cm
a) Tính chiều dài của thanh gỗ
b) Biết đầu dưới của thanh gỗ cách đáy h = 2 cm Tìm chiều cao mực nước đã có lúc đầutrong bình
Bài 4: Một quả cầu đặc bằng nhôm, ở ngoài không khí có trọng lượng 1,458N Hỏi phải khoét lõi
quả cầu một phần có thể tích bao nhiêu để khi thả vào nước quả cầu nằm lơ lửng trong nước? Biết
Trang 17Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
Gọi thể tích phần đặc của quả cầu sau khi khoét lỗ là V’ Để quả cầu nằm lơ lửng trongnước thì trọng lượng P’ của quả cầu phải cân bằng với lực đẩy ác si mét: P’ = FA
Vậy thể tích nhôm phải khoét đi là: 54cm 3 - 20cm 3 = 34 cm 3
Bài 5 :Một vật nặng bằng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón được thả không có vận
tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi trong nước, tới độ sâu 65 cm thì dừnglại, rồi từ từ nổi lên Xác định gần đúng khối lượng riêng của vật Coi rằng chỉ có lực ac si met làlực cản đáng kể mà thôi Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3
Khi vật rơi trong nước lực đẩy Ac si met tác dụng lên vật là: FA = 10D’V
Và sau đó vật nổi lên, nên FA > P
Hợp lực tác dụng lên vật khi vật rơi trong nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV
Công của lực này là: A2 = (10D’V – 10DV)h’
định luật bảo toàn công: A1 = A2 => 10DVh = (10D’V – 10DV)h’
D = h+h ' h ' D ' Thay số, tính được D = 812,5 Kg/m3
Bài 6: Treo một vật vào một lực kế trong không khí thì lực kế chỉ 13,8N Vẫn treo vật bằng lực
kế đó nhưng nhúng vật hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ F’ = 8,8N
a) Hãy giải thích vì sao có sự chênh lệch này?
b) Tính thể tích của vật và khối lượng riêng của nó?( Biết khối lượng riêng của nứơc là D
= 1000 kg/m3 )
Giải:
a) Giải thích : khi treo vật trong không khí, các lực tác dụng lên vật gồm trọng lực P hướng
xuống và lực đàn hồi của lò xo lực kế F hướng lên
Ta có lực đẩy Acsimet : FA= d.V = 10D.V
Suy ra thể tích của vật: V =
35
0, 0005
10 10.1000
A F
m
D
Trang 18Khối lượng riêng của vật: D’ =
313,8
2760 /0,0005
Giải: Gọi V là thể tích quả cầu, V1 là thể tích phần đặc, V2 là thể tích phần rỗng
d là trọng lượng riêng của nước, d1 là trọng lượng riêng của quả cầu
Phần thể tích quả cầu chìm trong nước là V2 nên lực đâỷ Acsimét tác dụng lên quả cầu là: FA = d V2
Trọng lượng của quả cầu: P = d1 V1 = d1 ( V – V2)
Quả cầu nằm cân bằng nên: P = FA ⇒ d1 ( V – V2) = d V2
+ Các bài toán về điều kiện cân bằng của vật rắn và mô men lực
+ các bài toán về máy cơ đơn giản và sự kết hợp giữa các máy cơ
+ các bài toán về sự kết hợp giữa máy cơ đơn giản và cơ thủy tĩnh
I Các máy cơ đơn giản
1 Ròng rọc cố định.
Dùng ròng rọc cố định không được lợi gì về lực, đường đi do đó
không được lợi gì về công
F P;s h
2 Ròng rọc động.
+ Với 1 ròng rọc động: Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực nhưng lại thiệt hai lần
về đường đi do đó không được lợi gì về công
1
Trang 19Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi THCS môn Vật Lí
P
2
+ Với hai ròng rọc động: Dùng 2 ròng rọc động được lợi 4 lần về lực nhưng lại thiệt 4 lần
về đường đi do đó không được lợi gì về công
( áp dụng điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định)
Trong đó F 1 ; F 2 là các lực tác dụng lên đòn bẩy, l 1 ; l 2 là các tay đòn của lực hay khoảng cách từ giá của các lực đến trục quay.
4/ Mặt phẳng nghiêng:
- Nếu ma sát không đáng kể, dùng mặt phẳng
nghiêng được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy
nhiêu lần về đường đi, không được lợi gì về công
F
P=
h
l 5/ Hiệu suất : H= A1
A 100 0 0 trong đó A1 là công có ích
A là công toàn phần
A = A1 + A2 (A2 là công hao phí)
II/ Các bài toán về máy cơ đơn giản:
Phương pháp: + Xác định các lực tác dụng lên các phần của vật.
Sử dụng điều kiện cân bằng của một vật để lập các phương trình
A
B
l
F P
h