Lực có thể làm quay vật

I. Tác dụng làm quay của lực

Thí nghiệm để tìm hiểu khi nào lực tác dụng làm quay vật:

Chuẩn bị:

(1) Trục thép

(2) Thanh nhựa cứng có các lỗ cách đều nhau

(3) Lực kế có thể móc vào các lỗ ở thanh nhựa

(4) Trụ thép dài khoảng 50 cm gắn trên đế kim loại

Tiến hành:

Hình 1: Kéo lực kế để thanh nhựa quay

• Lồng trục thép nhỏ ở khớp nối vào lỗ ở đầu của thanh nhựa.
• Điều chỉnh chiều cao của khớp nối sao cho khi nằm thẳng đứng, đầu dưới của thanh nhựa không chạm vào đế kim loại.
• Khi thanh nhựa đang nằm yên dọc theo trụ thép, móc lực kế vào một lỗ của thanh nhựa và kéo nhẹ lực kế sang trái, sau đó kéo sang phải. Đọc giá trị của lực kế và quan sát chuyển động của thanh nhựa.
• Đưa thanh nhựa về vị trí nằm thẳng đứng dọc theo trụ thép, móc lực kế vào một lỗ của thanh nhựa, kéo nhẹ lực kế thẳng xuống dưới, song song với thanh nhựa. Đọc giá trị của lực kế và quan sát chuyển động của thanh nhựa.

Nhận xét: Lực tác dụng lên thanh nhựa có thể làm cho thanh nhựa quay quanh trục thép nằm ngang tại O. Trục thép là trục quay của thanh nhựa.

Ví dụ: Khi lái xe ô tô, người lái xe tác dụng lực vào vô - lăng làm vô - lăng quay quanh trục của nó; ở trò chơi vòng quay mặt trời, các carbin quay quanh một trục cố định, ...

a) Người đang lái xe	b) Trò chơi vòng quay mặt trời
Hình 2: Một số ví dụ về lực tác dụng làm quay vật

II. Mômen lực

Từ nhiều quan sát và thí nghiệm về tác dụng làm quay của lực, ta có thể thấy khi lực tác dụng làm quay vật quanh một trục hoặc một điểm cố định, tác dụng làm quay của lực sẽ càng lớn nếu lực có giá trị lớn và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực càng lớn.

Ví dụ: 

Trong trò chơi bập bênh:

• Khi ngồi gần trục quay giống như bố của mình, bạn nhỏ không thể nâng bố lên.
• Khi bạn nhỏ ngồi ra xa trục quay hơn so với bố thì bạn nhỏ có thể nâng bố lên.

Hình 3: Trò chơi bập bênh

Biểu diễn lực do bố và bạn nhỏ tác dụng lên bập bênh, trong đó:

• OA là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực (đường thẳng trùng với mũi tên biểu diễn lực) do bố tác dụng lên bập bênh.
• OB là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực do bạn nhỏ tác dụng lên bập bênh.

Hình 4: Biểu diễn lực tác dụng lên bập bênh