KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 · BÀI 19
Đòn bẩy: điểm tựa, lực tác dụng và ứng dụng – KHTN 8
Bập bênh, kéo và dụng cụ mở nắp có chung ý tưởng: một thanh quay quanh điểm tựa.
Học xong, em làm được gì?
Xác định điểm tựa, vị trí các lực và giải thích vai trò của đòn bẩy trong đời sống.
Kiến thức nền: Tác dụng làm quay và cánh tay đòn.
Nhìn hình để hiểu
Trên màn hình nhỏ, vuốt ngang hình để xem rõ chữ và mũi tên.
Ba vị trí cần tìm
Đòn bẩy là vật rắn có thể quay quanh điểm tựa. Khi phân tích, xác định điểm tựa O, nơi đặt lực tác dụng và nơi đặt lực cản. Điểm tựa có thể nằm giữa hai lực hoặc ngoài khoảng giữa; không phải đòn bẩy nào cũng giống chiếc bập bênh.
Thay đổi hướng và tác dụng lực
Đòn bẩy có thể đổi hướng lực và thay đổi tác dụng làm quay nhờ bố trí các cánh tay đòn. Ấn một đầu bập bênh xuống có thể nâng đầu bên kia lên. Khi kéo cắt giấy, trục giữa là điểm tựa; tay và giấy tác dụng ở hai phía. Không kết luận mọi đòn bẩy đều giúp giảm lực.
Vận dụng có giới hạn
Lựa chọn vị trí tay và điểm tựa phù hợp giúp thao tác thuận lợi. Có trường hợp đòn bẩy ưu tiên quãng chuyển động hoặc tốc độ thay vì lợi về lực, như cấu trúc một số bộ phận cơ thể. Bài học tập trung nhận diện cơ chế; không thử nâng vật nặng hoặc dùng dụng cụ sắc khi chưa được hướng dẫn.
Hai ví dụ giải từng bước
Ví dụ 1
Phân tích chiếc bập bênh.
- Điểm tựa là trục đỡ ở giữa.
- Lực do hai người tác dụng ở hai phía có xu hướng quay ngược nhau.
Ví dụ 2
Phân tích chiếc kéo.
- Đinh trục là điểm tựa.
- Tay tác dụng ở cán, giấy cản tại lưỡi; mỗi nửa kéo hoạt động như một đòn bẩy.
Chỗ dễ nhầm
- Điểm tựa không luôn ở chính giữa thanh.
- Không gọi mọi đòn bẩy là máy luôn lợi về lực.
Năm câu tự kiểm tra
Làm trước khi mở lời giải. Câu chọn đáp án, đúng–sai và trả lời ngắn có phản hồi tại chỗ; câu tự luận để em tự đối chiếu lập luận.
Câu 1
Điểm tựa của chiếc kéo thường là?
Xem lời giải và cách kiểm tra
Đáp án: A. Đinh trục nối hai nửa.
Hai nửa kéo quay quanh đinh trục.
Câu 2
Bập bênh lí tưởng quay quanh bao nhiêu trục cố định chính?
Xem lời giải và cách kiểm tra
Mô hình đơn giản có một trục đỡ chính.
Câu 3
Đúng hay sai?
Xem lời giải và cách kiểm tra
Kết quả: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.
Vị trí điểm tựa đa dạng và tác dụng tùy cách bố trí. Ý d: Đúng. Hai nửa kéo quay quanh trục, mỗi nửa hoạt động như một đòn bẩy.
Câu 4
Vì sao không thể chỉ nhìn chiều dài cả dụng cụ để kết luận tác dụng quay?
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
Cần biết vị trí trục quay, điểm đặt và phương lực để xác định cánh tay đòn; chiều dài toàn dụng cụ chưa đủ.
Câu 5
Tìm một đòn bẩy trong đời sống và mô tả ba vị trí quan trọng.
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
Ví dụ dụng cụ mở nắp: điểm tì trên nắp là điểm tựa; tay tác dụng ở cán; móc dụng cụ tác dụng lên mép nắp. Các vị trí phải phù hợp với loại dụng cụ thực tế.
Sơ đồ ghi nhớ
- Tìm điểm tựa O.
- Tìm lực và lực cản.
- So sánh xu hướng quay.
- Chọn dụng cụ đúng việc.