Vì sao dùng búa kéo đinh vẫn cần công dù đòn bẩy làm lực tay nhỏ đi?

Giải thích nguyên lý

Đòn bẩy có thể đổi tỉ lệ lực và quãng đường. Đầu tay đi một cung dài hơn đầu kéo đinh, nên lực nhỏ hơn không đồng nghĩa tổng công cần nhỏ hơn trong mô hình lý tưởng. Công thực tế còn bị hao phí bởi ma sát và biến dạng.

Ví dụ tính từng bước

Trong một đoạn rất nhỏ, cánh tay đòn hiệu dụng phía tay 0,30 m, phía đinh 0,03 m. Nếu đinh cần lực kéo 200 N thì lực tay khoảng 20 N. Đinh đi 1 mm còn điểm tay đi khoảng 10 mm; cả hai công đều khoảng 0,2 J.

Điểm dễ hiểu sai

Tỉ lệ quãng đường là gần đúng cho cùng góc quay nhỏ và hướng lực phù hợp. Không lấy cùng 1 mm cho cả hai điểm.

Tự kiểm tra

20 N × 0,010 m = 200 N × 0,001 m = 0,2 J; kiểm tra bằng đơn vị N·m = J.

Điều kiện áp dụng

Các cánh tay đòn được cho tại một trạng thái, không coi chúng bất biến trong cả quá trình nhổ đinh; không thử dụng cụ để kiểm số liệu.

Đọc hình minh họa

Sơ đồ chọn các lực lên búa: tay 20 N xuống, đinh tác dụng 200 N xuống và điểm tỳ đỡ 220 N lên. Hình đinh riêng ở dưới cho lực búa kéo đinh 200 N lên, tránh đặt hai lực tương tác lên cùng một vật. Hình minh họa định tính; các đại lượng đọc theo nhãn, riêng đồ thị theo đơn vị và mốc trục.

Học tiếp

Công của lực bằng Fs cos alpha khi nào Định lí động năng liên hệ tổng công ra sao