Lực cản của nước

Khi bơi hoặc đưa bàn tay chuyển động trong nước, có thể cảm thấy nước cản chuyển động. Vật chuyển động so với nước chịu lực cản của nước; lực này là lực tiếp xúc. Cần thí nghiệm để kiểm chứng, không chỉ dựa vào cảm giác. Không tự xuống ao, hồ hay dùng việc bơi ở nơi không an toàn để làm thí nghiệm.

Dụng cụ theo SGK gồm hộp trong suốt, đường ray, xe lăn gắn tấm cản, dây, ròng rọc và lực kế. Giáo viên hướng dẫn lắp chắc, kiểm đường chuyển động; dùng lực kế phù hợp, không vượt giới hạn. 1. Khi hộp chưa có nước, kéo từ từ để xe chuyển động ổn định, đọc số chỉ lực kế. 2. Cho nước tới mức đã chọn để tấm cản chuyển động trong nước. Kéo lại với cùng tốc độ ổn định, ghi số chỉ. 3. So sánh hai số chỉ. Cần giữ cùng xe, tấm cản, cách lắp và cách kéo để việc so sánh có ý nghĩa. Số chỉ lớn hơn ở lần có nước cho thấy cần lực kéo lớn hơn, phù hợp với tác dụng cản của nước lên tấm cản. Không lấy riêng số chỉ lực kế làm độ lớn lực cản nước vì bộ dụng cụ còn có các tác động khác.

Có thể lặp lại thí nghiệm trong nước với hai tấm cản cùng dạng nhưng diện tích mặt cản khác nhau. Giữ cách đặt tấm, mức ngập và tốc độ tương tự. Tấm có diện tích mặt cản lớn hơn thường chịu lực cản lớn hơn trong điều kiện so sánh này. Diện tích mặt cản là phần diện tích chắn dòng nước theo hướng chuyển động, không chỉ là tên ‘vật lớn’ hay ‘vật nhỏ’. Hình dạng, cách đặt và tốc độ cũng có ảnh hưởng; không khẳng định diện tích là yếu tố duy nhất. Không khí cũng có thể cản vật chuyển động, chẳng hạn dù mở rộng giúp cản chuyển động rơi. Không dùng nhận định ‘mọi động vật dưới nước đều có cùng dạng thuôn’ để giải thích lực cản.