Tìm O trước, rồi xét hai điểm đặt lực
Hình dùng thanh ngang, các lực thẳng đứng và bỏ qua trọng lượng thanh. “Tải” chỉ phía vật cần nâng; mũi tên tải là lực vật tác dụng xuống thanh, không phải lực thanh nâng vật.
- **Loại 1:** O nằm giữa vị trí tải và vị trí lực dùng. Ví dụ kéo cắt, bập bênh. Có lợi về lực hay không tùy hai cánh tay đòn.
- **Loại 2 có lợi về lực:** O nằm ngoài khoảng giữa hai vị trí, tải nằm giữa O và lực dùng. Ví dụ xe cút kít: trục bánh là điểm tựa, phần chứa vật nằm giữa bánh và tay cầm.
- **Cùng phía nhưng không lợi về lực:** lực dùng nằm giữa O và tải. Cần câu được giữ theo cách này phải dùng lực lớn hơn lực nâng tương ứng, nhưng giúp điều khiển đầu cần ở xa.
SGK đang dùng gọi trường hợp cuối là loại 2 không lợi về lực; một cách phân loại khác gọi là **loại 3**. Khi so sánh, ưu tiên xác định vị trí và cánh tay đòn, không coi hai tên gọi là hai cấu tạo khác nhau.
Điểm tựa ở giữa chưa đủ để lợi về lực
Mô hình loại 1 có O ở giữa. Thanh ngang và hai lực thẳng đứng: phía tải cách O 20 cm, phía lực dùng cách O 10 cm. Cánh tay đòn của lực dùng ngắn hơn phía tải nên không có lợi về lực, dù O nằm giữa.
Nếu giữ phía tải 20 cm nhưng chuyển lực dùng ra vị trí cách O 40 cm, cánh tay đòn lực dùng dài hơn nên mô hình có lợi về lực. Các số đo này minh họa vị trí, không phải kết quả thực hành.
Không dùng câu “mọi đòn bẩy loại 1 đều lợi về lực”. Khi phân tích dụng cụ thực tế, cần xem bộ phận nào làm điểm tựa và lực tác dụng theo hướng nào.
Bài luyện
Thanh ngang có O nằm giữa vị trí tải và vị trí lực dùng. Theo cách phân loại trong bài, đây là gì?
Loại 2 có điểm tựa ngoài khoảng giữa hai vị trí.
Đúng: dấu hiệu loại 1 là điểm tựa ở giữa.
Điểm tựa là bộ phận cần nhận biết của đòn bẩy.
Tên loại 3 ở đây dành cho bố trí lực dùng ở giữa O và tải.
Lời giải
Loại 1 có điểm tựa O nằm giữa hai vị trí đặt lực. Chỉ biết loại 1 chưa đủ để kết luận lợi về lực, còn phải xét cánh tay đòn. Đáp án B.
Bài luyện
Xe cút kít được nâng ở hai tay cầm. Trục bánh là O, tải nằm giữa bánh và tay cầm. Mô hình tương ứng bố trí nào?
Tay cầm nằm xa bánh hơn tải, không nằm giữa bánh và tải.
Trục bánh không nằm giữa tải và tay cầm.
Đúng: cánh tay đòn phía tay cầm lớn hơn phía tải trong mô hình.
Trục bánh đóng vai trò điểm tựa khi nâng tay cầm.
Lời giải
Theo bố trí đã nêu, thứ tự là O ở bánh, tải, rồi lực dùng ở tay cầm. Đây là loại 2 có lợi về lực trong mô hình: cánh tay đòn phía tay cầm dài hơn phía tải. Đáp án C.
Bài luyện
Mô hình thanh ngang có lực dùng nằm giữa O và tải, các lực thẳng đứng. Nhận xét nào đúng?
Lực dùng có cánh tay đòn ngắn hơn nên không được lợi về lực.
O đang nằm ngoài khoảng giữa lực dùng và tải.
Hai lực cùng phía nhưng ngược chiều vẫn có thể tạo tác dụng quay ngược nhau.
Đúng: cần phân biệt vị trí thực tế với tên gọi giữa các cách phân loại.
Lời giải
Lực dùng ở giữa O và tải nên cánh tay đòn ngắn hơn phía tải. Mô hình không lợi về lực. SGK gọi loại 2 không lợi về lực, một số tài liệu gọi loại 3. Đáp án D.
Bài luyện
Đòn bẩy loại 1 lí tưởng: thanh ngang, lực thẳng đứng; cánh tay đòn lực dùng 10 cm, phía tải 20 cm. Nhận xét nào đúng?
Đúng: phải dùng lực lớn hơn lực nâng tương ứng trong mô hình.
Tên loại không thay thế việc so sánh cánh tay đòn.
10 cm khác 20 cm và vẫn cần lực.
Trọng lượng tải không mất đi.
Lời giải
Cánh tay đòn của lực dùng chỉ 10 cm, nhỏ hơn 20 cm phía tải. Đòn bẩy không lợi về lực trong bố trí này. Loại 1 có thể lợi, không lợi hoặc không đổi độ lớn lực tùy hai cánh tay đòn. Đáp án A.