Không chỉ nổi tiếng với phát hiện về lực đẩy của chất lỏng lên các vật

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 6: Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật

Tìm hiểu thêm trang 75 Vật Lí 10: Không chỉ nổi tiếng với phát hiện về lực đẩy của chất lỏng lên các vật, Archimedes còn nổi tiếng với câu nói: “Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi có thể nhấc bổng quả đất lên”. Đó là vì ông muốn khẳng định tính đúng đắn của định luật về đòn bẩy đã được kiểm chứng trong cuộc sống. Cho đến hiện tại, sau Archimedes hàng nghìn năm, chúng ta dễ dàng giải thích cơ sở khoa học của quy tắc đòn bẩy qua các khái niệm lực và mômen lực. Đây là một trong số nhiều trường hợp mà kĩ thuật đã đi trước khoa học. Rất nhiều kĩ thuật cổ xưa đã được con người biết đến nhờ kinh nghiệm nhưng chỉ đến khi khoa học bắt kịp, xây dựng cơ sở hiểu biết đầy đủ cho kĩ thuật ấy thì nó mới có thể phát triển mạnh mẽ, được áp dụng và đem lại hiệu quả tốt hơn.

Các hoạt động không ngừng nghỉ của xã hội loài người làm nảy sinh nhu cầu có các kĩ thuật mới. Đòi hỏi này khiến khoa học nói chung và vật lí nói riêng có động lực và luôn xuất hiện các vấn đề nghiên cứu mới. Các nghiên cứu này hoàn thành sẽ quay lại giúp cải tiến, nâng tầm kĩ thuật.

Có thể thấy rõ điều này khi ta đi tìm câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra ở đầu chủ đề về việc giảm thời gian tăng tốc của ô tô. Ta có thể dễ dàng chỉ ra rằng để tăng gia tốc của xe thì cần tăng lực tác dụng. Tuy nhiên, chuyển động của trục động cơ, của bánh xe là chuyển động quay nên thực tế thì mômen lực (mômen xoắn) của động cơ sẽ ảnh hưởng tới khả năng tăng tốc của xe. Ngoài ra, để ô tô đạt tới tốc độ cao thì còn phụ thuộc tốc độ quay của trục động cơ và công suất – đại lượng sẽ được tìm hiểu ở phần sau.

Hãy tìm hiểu thông tin và kể tên một số loại xe thường có mômen xoắn lớn.

Lời giải:

- Tìm hiểu thông tin mômen xoắn lớn.

Thông số mômen xoắn (M xoắn) thể hiện độ lực tối đa mà động cơ xe ô tô cung cấp. Một chiếc xe sẽ được đánh giá đạt mômen xoắn cực đại trong các trường hợp sau:

+ M xoắn càng lớn: Điều này sẽ giúp tăng lực kéo, kéo nhanh, kéo mạnh và chở được trọng tải lớn.

+ M xoắn cực đại đạt được khi vòng tua máy dài: Lúc này xe ô tô có thể tăng tốc nhanh và chở được nhiều hàng hóa nặng.

+ M xoắn cực đại có vòng tua máy thấp: Khi trường hợp này xuất hiện sẽ giúp tiết kiệm nhiên liệu tối ưu và có khả năng tăng tốc mạnh hơn.

Mômen xoắn được xem là đại lượng đặc trưng cho khả năng chịu tải tức thời của động cơ xe hơi. Đây là đại lượng có hướng, nên giá trị thu về còn tùy thuộc vào hệ quy chiếu. Do đó, để đo lường sức mạnh của một chiếc xe thì người ta hay nhắc tới thông số mômen xoắn. Thông số càng cao thì lực quay của bánh xe càng mạnh. 

Ngoài ra, giá trị này còn phụ thuộc vào tốc độ vòng tua máy và tại một vòng tua nào đó thì nó sẽ đạt giá trị cực đại. Trong bảng thông số động cơ, mômen xoắn được ghi chính là giá trị cực đại. 

Đối với xe ô tô sử dụng hộp số tay, mômen xoắn được truyền tới hộp số nhờ thiết bị ly hợp, còn hộp số tự động sẽ sử dụng hộp biến mô. Nếu một chiếc xe có vòng tua cao, công suất lớn thì sẽ có thông số mô-men xoắn này thấp hơn chiếc xe có vòng tua thấp, cùng công suất. 

- Ví dụ một số loại xe thường có mômen xoắn lớn: Đối với mẫu xe Fiat Oltre, công suất 185 mã lực, tốc độ tối đa là 130 km/h, mômen xoắn 456 Nm thì sẽ thích hợp với các địa hình đồi núi hơn.

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 71 Vật Lí 10: Khi dùng dụng cụ tháo bánh ô tô như hình 6.1, một người thợ học việc tác dụng hai lực cùng độ lớn ....

• Câu hỏi 1 trang 71 Vật Lí 10: Hãy thảo luận để thiết kế thí nghiệm và tiến hành kiểm chứng công thức (1) ....

• Câu hỏi 2 trang 72 Vật Lí 10: Số quả cân phải treo tại O trong hình 6.3 là bao nhiêu để công thức (1) được nghiệm đúng? ....

• Thực hành trang 72 Vật Lí 10: Thảo luận để đề xuất, thiết kế phương án và thực hiện phương án tổng hợp hai lực song song ....

• Vận dụng 1 trang 72 Vật Lí 10: Cho vật là miếng bìa phẳng như hình 6.4. Hãy vận dụng quy tắc tổng hợp hai lực song song ....

• Câu hỏi 3 trang 73 Vật Lí 10: Viết biểu thức tính mômen lực M1, M2 của mỗi lực F₁, F₂ ....

• Luyện tập 1 trang 73 Vật Lí 10: Nếu lực tác dụng không đổi thì người thợ cầm vào cờ lê ở A hay ở B ....

• Câu hỏi 4 trang 73 Vật Lí 10: Thành phần F_2y có xu hướng làm thanh quay theo chiều nào? ....

• Câu hỏi 5 trang 74 Vật Lí 10: Tính mômen của từng lực trong hình 6.10 đối với trục quay của vô lăng ....

• Câu hỏi 6 trang 74 Vật Lí 10: Chứng tỏ rằng tổng mômen của các lực trong ngẫu lực bằng M = Fd ....

• Câu hỏi 7 trang 74 Vật Lí 10: Chỉ ra chiều tác dụng làm quay của mỗi lực F₁, F₂ ....

• Luyện tập 2 trang 75 Vật Lí 10: Chứng tỏ rằng vật ở hình 6.11 sẽ cân bằng khi ....

• Câu hỏi 8 trang 75 Vật Lí 10: Thảo luận để rút ra điều kiện cân bằng của vật ....

• Vận dụng 2 trang 75 Vật Lí 10: Mô tả xu hướng chuyển động của vật như trong hình 6.12 ....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Cánh diều
• Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---