Vì sao dòng nước chỗ lỗ xả của bể nước bao giờ cũng xoáy theo một hướng?

Chúng ta hãy quan sát một hiện tượng kì lạ: khi xả bể nước, xung quanh lỗ xả của bể, nước bao giờ cũng xoáy ngược chiều kim đồng hồ. Cho dù có dùng tay làm cho nước xoáy theo chiều kim đồng hồ một chập thì dòng nước sẽ càng xoáy càng chậm, một lúc sau nó lại xoáy ngược chiều kim đồng hồ như cũ.
Lực Coriolis; Xoáy; Sự tự quay của Trái Đất.


Vì nguyên nhân gì vậy nhỉ? Thực ra đó là do Trái Đất tự quay gây ra đấy thôi. Chúng ta biết rằng, Trái Đất luôn tự quay không ngừng. Nó tự quay một vòng mất 24 giờ. Qua tính toán rút ra được: tại bất kì điểm nào trên xích đạo, tốc độ quay từ Tây sang Đông là 0,46 m/s, còn tốc độ quay tại Bắc Kinh là 0,35 m/s. Vì vậy, vật thể ở Bán cầu Bắc, vị trí càng gần phía Bắc thì tốc độ quay theo Trái Đất càng nhỏ. Giả dụ có một dòng nước chảy từ Bắc về Nam, do tốc độ quay từ Tây sang Đông ban đầu tương đối nhỏ, nó sẽ lệch về Tây; còn nếu chảy từ Nam đến Bắc, tốc độ quay từ Tây sang Đông lớn, nó sẽ vì quán tính mà duy trì tốc độ tương đối nhanh ban đầu và lệch về Đông.

Thực ra, nước ở xung quanh lỗ xả của bể nước là từ bốn phương tám hướng ùa lại, nước từ Bắc chảy về Nam thì lệch Tây, từ Nam chảy đến Bắc thì lệch Đông, cuối cùng nước liền xoáy ngược chiều kim đồng hồ. Thử nghĩ xem, những người sống ở Bán cầu Nam sẽ nhìn thấy cái gì? Kết quả quan sát của họ ngược với chúng ta, nước ở xung quanh lỗ xả của bể nước bao giờ cũng xoáy theo chiều kim đồng hồ.

Hiện tượng này đã được nhà vật lí người Pháp Coriolis chú ý đến trước tiên, và tiến hành nghiên cứu toàn diện cả về thực nghiệm lẫn lí thuyết. Người đời sau gọi loại lực hình thành xoáy này là lực Coriolis.

Lực Coriolis có ảnh hưởng nhất định đối với sinh hoạt của loài người. Ở Bán cầu Bắc, bờ bên phải của sông ngòi bị xói mòn tương đối lớn, chính là do lực Coriolis đẩy dòng sông chảy theo hướng ngang. Cũng như vậy, khi tàu hoả chạy dọc theo hướng Nam Bắc, bao giờ cũng là đường ray bên phải bị đập vào lớn hơn. Lực Coriolis còn ảnh hưởng tới chuyển động của không khí trên bề mặt Trái Đất. Dưới tác động của lực Coriolis, trong khí quyển sẽ sinh ra những dòng khí xoáy có năng lượng lớn lao; vòi rồng là một trong những loại đó.
Bài mới : 

Gió lầu cao là gì?

Từ khóa: Lực Coriolis; Xoáy; Sự tự quay của Trái Đất.

Gió lầu cao là gì?

Khi dạo chơi bên cạnh một toà lầu cao gác rộng nhô từ mặt đất lên, bạn thường cảm thấy có từng cơn từng cơn gió bỗng nhiên ập đến. Cường độ gió này không nhỏ, phương hướng đoán không chắc, phần lớn là chuyển động xuôi theo mặt bên và mặt sau của toà kiến trúc. Người ta thường gọi đó là gió lầu cao.

Thế thì nguyên nhân nào lại sinh ra loại gió lầu cao kì lạ này? Để trình bày rõ vấn đề này, chúng ta hãy làm một thí nghiệm nho nhỏ. Tay phải cầm một điếu thuốc lá đang cháy, tay trái giữ một chiếc đũa trên đầu có gắn một bao diêm rỗng. Khi bạn thổi hơi vào bao diêm, có thể nhìn thấy làn khói thuốc lá đang ngoằn ngoèo bay lên bị mặt sau của bao diêm hút lại. Bạn có biết vì sao không? Trên thực tế, đó chính là nguyên nhân hình thành gió lầu cao đấy!
Gió lầu cao; Sự chuyển động của không khí; Dòng xoáy; Kiến  trúc cao ốc


Hoá ra là, khi không khí đang chuyển động, gặp phải sự cản trở chính diện của lầu cao, thì sinh ra một lực cản đối với dòng không khí, làm cho dòng không khí xảy ra biến đổi: tức là ở phía mặt trước của toà lầu, áp suất của dòng không khí tăng lên; còn ở mặt sau của toà lầu, áp suất của dòng không khí lại giảm thấp rất nhiều, từ đó sinh ra nhiều dòng xoáy không quy tắc.Vậy là, xung quanh toà kiến trúc, không khí hình thành lên sự chênh lệch áp suất trước mặt mạnh, sau lưng yếu, do đó mà sinh ra một luồng gió lầu cao thổi dọc theo tường. Cố nhiên dòng không khí áp suất cao ở nơi khác cũng sẽ chuyển động về phía mặt sau của toà lầu cao, cho nên, hướng của gió lầu cao luôn biến đổi, hết sức phức tạp.

Trong thí nghiệm kể trên, sau khi bạn thổi hơi vào bao diêm, áp suất không khí ở mặt sau bao diêm giảm thấp, vì vậy mà khói bị hút về phía đó.

Còn về quần thể kiến trúc của nhiều nhà cao tầng ken vào nhau, giữa toà nhà này và toà nhà khác tạo thành vô số các đường qua lại hẹp, phân bố vô quy tắc. Tốc độ dòng không khí trong những đường qua lại đó rất lớn. Loại chuyển động mạnh mẽ này của dòng không khí làm cho gió lầu cao càng thổi càng mạnh thêm.

Gió lầu cao chẳng những ảnh hưởng tới công tác và sinh hoạt bình thường của con người, mà còn có khả năng nguy hại đến bản thân toà kiến trúc. Theo đà tăng vọt của nhân khẩu thành thị, trong tình hình mật độ tập trung các toà lầu cao thành phố tăng lên thì việc giảm nhỏ ảnh hưởng của gió lầu cao đã trở thành một trong những vấn đề quan trọng của thiết kế kiến trúc.

Thực tiễn chỉ rõ, nếu xây các cao ốc thành một cụm kiến trúc từng toà, từng toà như kiểu bao diêm, tuy giá thành có thấp xuống, hiệu suất sử dụng cao, nhưng nhìn từ quan điểm phòng tránh ảnh hưởng của gió lầu cao thì không thích hợp lắm. Vì vậy, muốn làm yếu ảnh hưởng của gió lầu cao, bố cục của quy hoạch tổng thể cụm cao ốc có tầm quan trọng đáng kể. Cao ốc Kim Mậu nằm trong khu khai thác dịch vụ tiền tệ Lục Gia Chuỷ, thành phố Thượng Hải, cao 420,5 m, tới 88 tầng, là cao ốc đứng thứ ba trên thế giới hiện nay. Nó là một kiệt tác mang phong cách kiến trúc hậu hiện đại. Kiến trúc sư đã khéo léo kết hợp một cách hữu cơ phong cách kiến trúc truyền thống của Trung Quốc với trào lưu kiến trúc hiện đại của thế giới, mặt cao ốc hình răng cưa làm cho gió lầu cao bị chia dòng rất tốt.

Ngày nay, tạo hình và phong cách kiến trúc cao ốc ở thành phố lớn của các nước trên thế giới là muôn màu muôn vẻ, có cao ốc xây theo hình tháp nhọn càng lên càng nhỏ lại, có cái xây nóc theo hình dốc nghiêng về một phía, không đối xứng, có cái bố trí cụm cao ốc thành dạng nhấp nhô trồi sụt. Kiểu tạo hình lạ mắt này có thể nói là có sự độc đáo về mặt kiến trúc, lại còn có thể làm yếu ảnh hưởng của gió lầu cao rất nhiều.
Bạn đọc bài mới : 

Vì sao trong ống chứa nước máy có lúc lại phát ra tiếng kêu òng ọc?

Từ khóa: Gió lầu cao; Sự chuyển động của không khí; Dòng xoáy; Kiến

trúc cao ốc.

Vì sao trong ống chứa nước máy có lúc lại phát ra tiếng kêu òng ọc?

Khi bạn dùng nước máy, nếu đột ngột vặn kín vòi, có lúc sẽ nghe tiếng kêu òng ọc phát ra trong ống nước. Rốt cuộc tiếng kêu này là cái gì nhỉ?
Nước máy; Chấn động; Áp suất nước


Chúng ta biết rằng, nước máy được đưa từ nhà máy nước đến các gia đình, các hộ sử dụng thông qua tăng áp (hoặc tháp nước). Do nước rất khó bị nén, nước sau khi qua tăng áp chảy trong ống nước có một lực xung kích rất lớn. Áp suất nước càng lớn, lực xung kích cũng càng lớn. Khi bạn đột ngột vặn kín vòi lại, dòng nước đang chảy sẽ vì đập vào van trong vòi mà chịu phải phản lực của van, làm cho dòng nước chảy ngược lại, đồng thời sinh ra vùng chân không cục bộ gần cửa van. Do áp suất của vùng này nhỏ hơn rất nhiều so với áp suất nước trong ống nước lại chảy trở lại. Vậy là dòng nước trong ống đập qua đập lại. Nếu sự va đập quá mạnh, bản thân ống nước lại không thể gắn chặt vào tường, liền làm cho ống nước xảy ra chấn động phát ra tiếng òng ọc. Khu vực có áp suất nước càng cao, khả năng xảy ra tình hình như vậy càng lớn.

Để tránh cho ống nước bị chấn động, phát ra tiếng òng ọc, thì khi lắp đặt ống nước, nhất thiết phải gắn ống nước thật chặt vào tường. Nếu như khi bạn dùng nước máy mà gặp phải tình hình này thì hãy mở vòi trở lại, rồi sau đó mới từ từ vặn kín vòi.
Tìm hiểu thêm : 

Vì sao nước ga có thể sủi bọt?

Từ khóa: Nước máy; Chấn động; Áp suất nước.
Vì sao nước ga có thể sủi bọt?

Vì sao nước ga có thể sủi bọt?

Mùa hè, khi bạn nhễ nhại mồ hôi từ bên ngoài trở về nhà, được uống một cốc đồ uống chứa gaz mát lạnh, thì thật là dễ chịu vô cùng. Trong nước gaz có hoà tan cacbon đioxit. Khi rót nước gaz vào trong cốc, trong nước gaz có sủi bọt lên. Đó là nguyên nhân gì vậy?

Thật ra, cái đó có liên quan với cacbon đioxit hoà tan trong đồ uống. Khi điều chế nước gaz, người ta dùng áp suất đủ lớn, buộc cacbon đioxit hoà tan vào đồ uống. Sau đó đóng vào chai, đậy nắp chai bịt kín lại. Khi đem nước gaz ra dùng, nắp vừa mới bật lên, áp suất bên ngoài nhỏ hơn rất nhiều so với áp suất vốn có trong chai, cacbon đioxit bị ép buộc phải hoà tan trong đồ uống mất đi sự gò ép của áp suất, trong phút chốc bay lên, bốc thẳng ra ngoài. Vì vậy, chúng ta nhìn thấy bọt không ngừng sủi lên trong nước gaz, lại còn phát ra tiếng xì xì nữa.

Mùa hè, người ta đặc biệt thích uống nước gaz, chính là vì trong nước gaz chứa nhiều cacbon đioxit. Khi cacbon đioxit được giải thoát ra, nó có thể mang theo nhiệt lượng trong thân thể, làm cho chúng ta chợt cảm thấy mát mẻ, sảng khoái.
Bạn đọc : 

Vì sao ống khói có thể thải khói ra?

Từ khóa: Đồ uống chứa cacbonic; Nước gaz; Cacbon đioxit hoà tan; Áp suất.

Vì sao ống khói có thể thải khói ra?

Ống khói là một bộ phận cấu thành quan trọng của các toà kiến trúc. Lịch sử của nó có nguồn gốc từ xa xưa. Vào thế kỉ XI, việc quốc vương Olaf đệ tam nước Na Uy cho xây lò sưởi gắn vào tường có ống khói ở một góc của hoàng cung được coi như một sự kiện lớn và được ghi chép lại. Trong một tu viện miền Tây nước Pháp, đến nay vẫn có thể nhìn thấy 20 cái ống khói hình nhọn thẳng đứng trên nóc nhà bếp chĩa lên trời, hài hoà thống nhất với kiến trúc giáo đường kiểu La Mã cổ xưa. Đó là những ống khói cổ nhất trên thế giới còn lại đến ngày nay.

Chúng ta biết rằng, ống khói được dùng để thải khói ra. Các lò sưởi tường, bếp lò có ống khói thì khi đốt than, đốt củi, khói nhanh chóng bị đẩy ra khỏi nhà, tránh cho người khỏi nỗi khổ sặc sụa vì khói đặc xông vào mũi.
Ống khói; Giãn nở; Sự lưu thông của không khí.
ống khói


Nguyên lí thải khói của ống khói chẳng có gì phức tạp. Khi đốt lò, không khí trong lò bị nóng giãn nở, mật độ không khí nhỏ đi, liền từ từ bốc lên chui vào ống khói, rồi theo đó mà đi tiếp. Không khí nóng vừa rời đi, không khí trong lò trở nên loãng ra. Thế là không khí bên ngoài lò ùa vào, ùn ùn không ngớt bổ sung đến. Oxi đến làm cho lửa trong lò cháy càng đượm. Cho nên ngoài việc thải khói ra, ống khói còn có chức năng trợ cháy nữa. Lửa hừng hực trong lò làm cho không khí liên tục nóng lên, thúc ép không khí nóng ban đầu tiếp tục đi lên. Khi không khí nóng bị đẩy ra khỏi miệng ống khói rồi, do nó nhẹ hơn rất nhiều so với không khí lạnh xung quanh, nên bị thổi tản ra rất nhanh. Vậy là trong đường ống cấu thành bởi lò và ống khói, hình thành một luồng không khí. Do không khí lạnh không ngừng giãn nở vì nhiệt và không khí nóng không ngừng đi lên mà khói và các loại khí thải bị đẩy ra ngoài.

Nói chung, ống khói càng cao, hiệu quả thông gió càng tốt. Vì trong ống khói tương đối cao thì chất khí có đủ thời gian để khuếch tán, từ đó làm cho mật độ không khí nóng và không khí lạnh càng khác biệt lớn. Theo đà tăng lên của hiệu số áp suất giữa không khí lạnh và nóng, không khí lạnh chui vào trong lò, không khí nóng tuôn ra khỏi miệng ống khói càng thêm trôi chảy, thông suốt.

Tuy nhiên, không phải trong trường hợp nào ống khói càng cao càng tốt. Dòng khí vận hành càng nhanh, nhiệt lượng mang theo cũng nhiều lên, thậm chí vì nhiệt độ hạ xuống quá nhiều khiến cho lò bị tắt ngấm. Vì vậy, khi thiết kế ống khói, phải căn cứ vào tình hình thực tế, thông qua sự tính toán khoa học thì mới đạt hiệu quả cao.
Tìm hiểu thêm : 

Vì sao diều có thể bay lên trời xanh?

Từ khóa: Ống khói; Giãn nở; Sự lưu thông của không khí.
Vì sao diều có thể bay lên trời xanh?

Vì sao diều có thể bay lên trời xanh?

Trong những lúc gió êm trời đẹp, rất nhiều người đều thích đến ngoại ô hoặc công viên để thả diều. Diều có màu sắc rực rỡ, đủ kiểu đủ dạng bay lượn trên trời xanh, con người và thiên nhiên hoà làm một. Điều đó đối với người thả diều và ngắm diều đều là một loại hưởng thụ đẹp.

Thế thì vì sao diều có thể bay lên trời xanh nhỉ? Nếu bạn chú ý quan sát thì sẽ phát hiện, diều bao giờ cũng đón gió mà bay, và "thân mình" của diều bao giờ cũng nghiêng xuống. Đó là điều mấu chốt làm cho diều có thể bay lên trời cao. Trước hết, diều bao giờ cũng hứng gió mà bay. Gió thổi lên diều sẽ sinh ra một áp suất đối với diều, và áp suất đó thẳng góc với mặt diều. Do mặt diều nghiêng xuống dưới, nên gió thổi tới có áp suất nghiêng lên trên đối với nó. Trọng lượng của diều rất nhẹ, áp suất hướng lên trên của không khí đủ để đưa diều lên trời xanh. Khi gió rất nhỏ, người thả diều thường kéo dây diều chạy nhanh đón gió, hoặc đứng tại chỗ không ngừng giật giật dây diều, lợi dụng sự ghì dây để điều chỉnh độ góc nghiêng xuống dưới của mặt diều. Đó đều nhằm tham gia áp suất hướng lên trên của không khí đối với diều,làm cho diều bay càng cao.

Diều có cái lớn, cái bé, hình dạng cũng đủ kiểu đủ loại. Bên dưới của nó thường còn đính thêm một ít tua hoặc bông giấy làm thành cái đuôi. Nhìn từ góc độ vật lí học, đó là để làm cho trọng tâm của diều chuyển xuống dưới, có thể nâng cao độ thăng bằng của diều, làm cho nó bay càng ổn định thêm.
Tìm hiểu thêm : 

Vì sao trong điều kiện ngược gió thuyền buồm vẫn có thể chạy tới được?

Từ khóa: Diều; Áp suất; Trọng tâm; Thăng bằng.

Vì sao trong điều kiện ngược gió thuyền buồm vẫn có thể chạy tới được?

Trên mặt sông gió thổi ào ạt, trời nước một màu, cảnh tượng thuyền bè xuôi ngược, đạp gió lướt sóng, trông thật hùng tráng. Khi ấy, bạn có để ý hay không đến cái cảnh: khi thuyền giương buồm chạy tới, trừ những chiếc xuôi gió lao nhanh, những chiếc ngược gió cũng có thể chạy tới trước. Chúng ta biết rằng, khi thuyền buồm chạy xuôi gió là dựa vào lực của gió đối với cánh buồm, đẩy cho thuyền chạy tới. Nhưng trong điều kiện ngược gió, vì sao thuyền buồm vẫn có thể chạy tới như thường nhỉ?

Ngược gió; Tổng hợp lực và phân tích lực; Lực thành phần



Thực ra, chạy thuyền trong khi ngược gió cũng là dựa vào động lực của gió tác động lên thuyền. Điều đó đòi hỏi người lái thuyền phải điều chỉnh tốt hướng của thân thuyền và cánh buồm, lợi dụng nguyên lí tổng hợp và phân tích lực một cách khéo léo để cho gió làm ra lực.  
Ngược gió; Tổng hợp lực và phân tích lực; Lực thành phần
Giả thiết có một luồng gió mạnh thổi ngược từ phía trước tới, người lái thuyền thuận thế lần lượt điều chỉnh mũi thuyền và mặt buồm đến hai hướng khác nhau B và P để hứng đón luồng gió ngược này. Gió thổi lên mặt buồm, lực gió W phân tích thành hai lực thành phần thẳng góc nhau là P' và R', trong đó lực thành phần P' thổi lướt lên mặt buồm, không gây ra ảnh hưởng đối với thuyền buồm, lực thành phần R' kia tác động thẳng góc lên mặt buồm. Áp lực chính R' này lại có thể phân tích thành hai lực thành phần A và B thẳng góc nhau và A vừa đúng thẳng góc với thân thuyền. Lực này đẩy thuyền theo hướng nằm ngang.

Do trên hướng nằm ngang, lực cản của nước đối với thuyền rất lớn, nên lực A đẩy thuyền đi ngang cùng với lực cản của nước đối với thuyền triệt tiêu lẫn nhau. Lực thành phần B của R' theo hướng dọc của thuyền. Đó chính là lực cấu thành động lực đẩy thuyền đi tới. Gộp các điều nói trên, khi người lái điều chỉnh thuyền và buồm đúng đến chỗ cần thiết, dưới tác động liên hợp của gió ngược và lực cản, thuyền buồm lại nhận được động lực đi tới. Khi ấy, tuy là thuyền đi tới, song do mũi thuyền nghiêng lệch đi một góc độ, nên nó lệch khỏi hướng đi. Chẳng có gì phải lo về điều đó cả. Đợi cho thuyền chạy được một quãng đường, lại quay mũi thuyền và cánh buồm hướng về phía khác để hứng đón gió ngược thì vẫn có thể nhận được động lực đi tới từ trong gió ngược như cũ. Vì vậy, chúng ta trông thấy các thuyền buồm đều là quành qua quành lại theo hình chữ S và đi tới trong điều kiện ngược gió.

Khi thuyền buồm chạy trong gió ngược, làm thế nào để điều chỉnh thuyền và buồm đến vị trí tốt nhất, nhằm nhận được động lực lớn nhất từ trong gió ngược nhỉ? Thực nghiệm đã chỉ rõ: nếu điều chỉnh mặt buồm đến đường chia đều của góc kẹp giữa gió và thân thuyền thì thuyền buồm có thể nhận được động lực lớn nhất. Song muốn điều chỉnh được như vậy không phải là điều dễ làm. Cái đó phải hoàn toàn dựa vào kinh nghiệm đi thuyền nhiều năm của người lái. Đúng là: đi thuyền ngược gió, không tiến thì lùi.
Bài viết khác : 

Vì sao vận động viên lướt ván đứng trên mặt nước mà không bị chìm?

Từ khóa: Ngược gió; Tổng hợp lực và phân tích lực; Lực thành phần

Vì sao vận động viên lướt ván đứng trên mặt nước mà không bị chìm?

Khi nhìn thấy vận động viên lướt ván đạp gió rẽ sóng lướt nhanh trên mặt nước, bạn có bao giờ tự hỏi vì sao họ đứng trên ván trượt mà không bị chìm hay không?
Lướt ván; Lực; Phản lực
lướt ván


Nguyên nhân ở ngay trên tấm ván trượt nho nhỏ ấy. Bạn xem, khi vận động viên đang lướt ván, bao giờ thân mình cũng ngả về phía sau, hai chân chìa ra phía trước dùng sức đạp lên ván trượt, tạo thành một góc hẹp với mặt nước. Khi chiếc ca nô phía trước kéo vận động viên qua sợi dây thừng, anh ta chịu một sức kéo theo hướng nằm ngang. Đồng thời, vận động viên đứng trên tấm ván trượt và dùng sức đạp lên ván hướng về phía trước, anh ta liền thông qua tấm ván đặt lên mặt nước một lực nghiêng xuống dưới; vả lại lực kéo của ca nô đối với vận động viên càng lớn thì lực mà vận động viên đặt lên mặt nước cũng càng lớn.

Vì nước khó bị dồn nén, căn cứ vào nguyên lí lực và phản lực, mặt nước ngược lại sẽ sinh ra một phản lực nghiêng lên trên đối với vận động viên thông qua ván trượt. Chính là cái phản lực này đã đỡ vận động viên không bị chìm xuống. Cố nhiên, thành phần nằm ngang của phản lực này lại trở thành lực cản đối với hướng lướt tới của vận động viên. Lực kéo của ca nô được dùng để khắc phục lực cản này.

Vì vậy, vận động viên lướt ván chỉ cần dựa vào kĩ xảo điều khiển tốt góc nghiêng của ván trượt dưới chân thì có thể lướt nhanh trên mặt nước.
Các bạn đọc thêm : 

Vì sao nước cũng có thể "chặt sắt như bùn"?

Từ khóa: Lướt ván; Lực; Phản lực.
Vì sao nước cũng có thể "chặt sắt như bùn"?

Vì sao nước cũng có thể "chặt sắt như bùn"?

Nước là một chất lỏng, không có hình dạng cố định. Người ta thường dùng câu "tình cảm êm dịu như nước" để hình dung mức độ dịu dàng. Nhưng, các nhà khoa học lại làm cho nước biến thành cứng chắc như "dao", chẳng những được dùng để đào đất, khai mỏ, thậm chí còn dùng để cắt rời thép tấm.

Người ta phát hiện, trong vài phần triệu giây đầu tiên khi dòng nước cao áp phun vào bề mặt của vật thể, áp lực tức thời của nó vô cùng lớn. Con người đã lợi dụng đặc điểm đó của dòng nước cao áp dùng trong khai thác than. Khi bơm cao áp đưa áp lực nước lên cao vài trăm megapascan (MPa) là có thể xói thủng tầng than để than rơi xuống. Dùng bơm đưa nước cùng với than bị xói rời lên cao tới mặt đất. Phương pháp này gọi là khai thác than bằng áp lực nước.

Dùng nước để cắt gọt thép tấm là vấn đề phức tạp rất nhiều so với khai thác than. Vì cường độ giới hạn của thép tấm mỏng có thể chịu đựng áp suất khoảng 700 MPa. Khi đưa áp suất lên cao đến một áp suất như vậy thì thiết bị bịt kín có tốt đến đâu cũng rất dễ bị mài hỏng mà gây ra rò rỉ. Để giải quyết vấn đề bịt kín, các nhà khoa học cho vào trong nước 5% dầu cắt có tính hoà tan. Như vậy vừa có tác dụng bôi trơn, lại vừa nâng cao hiệu quả bịt kín. Đồng thời cũng tiến hành xử lí đặc biệt đối với bơm cao áp bịt kín, rót dung dịch dầu vào trong vòng bịt kín hai lớp, lợi dụng đặc điểm tính dính của dung dịch dầu trở nên rất lớn dưới áp suất cao, đảm bảo tính bịt kín của bơm nước cao áp.

Thứ đến là nước không có hình thái cố định. Vì vậy, sau khi nước từ trong ống phun ra, sẽ lập tức tản ra. Một khi cột nước tán xạ, chẳng những hạ thấp áp lực nước, mà cũng không thể tiến hành cắt gọt một cách chuẩn xác. Thế là các nhà khoa học bố trí cho vào trong nước một ít polome mạch dài polivinyl oxit. Phân tử nước bám lên chất này làm cho dòng nước từ miệng vòi bắn ra dính vào nhau như một sợi chỉ dài, trong một đoạn cự li bắn ra rất dài không hề tản ra, và duy trì được một áp lực mạnh mẽ.

Vấn đề thứ ba gặp phải là do áp lực dòng nước lớn, cường độ chịu lực của miệng vòi so với ống phun phải cao, đồng thời đường kính của vòi phải nhỏ để dòng nước phun ra có thể bắn trúng mục tiêu một cách chuẩn xác không sai lệch. Hiện nay, miệng vòi phun nước áp lực cao được chế tạo bằng những vật liệu như hợp kim cứng cao cấp, ngọc thạch, kim cương, v.v. đường kính miệng vòi chỉ có 0,05 mm. Hơn nữa, vách trong của lỗ phun trơn bóng phẳng phiu, có thể chịu đựng được áp suất dòng nước tới 1700 MPa (17.000 atm).

Dùng nước làm "dao" có nhiều ưu điểm. Trước hết là công dụng của nó rất rộng; thép tấm, đồng tấm, kính, chất dẻo v.v. đều có thể dùng "dao nước" để gia công. Tiếp đến là mặt cắt của vật liệu trơn nhẵn, không có vết sần sùi như kiểu vật liệu bị cưa, cũng không như laze và axetylen làm cho nhiệt độ của phần bị cắt gọt lên cao mà biến dạng. Khi cắt gọt một số vật liệu hoá hợp, sẽ không bốc ra khí độc hoặc sinh ra khói bụi, thậm chí sẽ không làm ẩm ướt vật liệu vì tốc độ xuyên thủng của nước vô cùng nhanh.

Hiện nay một số quốc gia đã đưa công nghệ cắt gọt nước có áp suất cao vào sử dụng thực tế. Theo đà tiến bộ của khoa học kĩ thuật, ứng dụng của "dao nước" sẽ ngày càng rộng rãi. Như dùng "dao nước" để xoá bỏ lớp sơn gốm sứ trên linh kiện, dùng dao nước để đục lỗ và đập nát vật liệu, cọ sạch vật bám lên bề mặt thân tàu và chân vịt, thậm chí còn có thể dùng vào phẫu thuật ngoại khoa nữa.
Tìm hiểu : 

Vì sao bụi ở phía sau ô tô đặc biệt nhiều?


giải bài tập vậy lý 9 : 

CHƯƠNG 4 :SỰ BẢO TOÀN VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG - Vật lý 9

Bài 59: Năng lượng và sự chuyển hóa năng lượng

Bài 60: Định luật bảo toàn năng lượng

Bài 61: Sản xuất điện năng - Nhiệt điện và thủy điện

Bài 62: Điện gió - Điện mặt trời - Điện hạt nhânTừ khóa: Dao nước; Bơm cao áp; Áp suất.

Vì sao bụi ở phía sau ô tô đặc biệt nhiều?

Trong những ngày thời tiết khô hanh, chúng ta thường nhìn thấy: đằng sau chiếc xe buýt đang bon nhanh bao giờ cũng có bụi cuốn mù mịt. Xe chạy xa rồi, bụi cũng theo đó mà biến mất. Đó là do nguyên nhân gì nhỉ?
Ô tô; Dòng xoáy.
Trong tiết mục thế giới động vật trên tivi, ta thường thấy cái cảnh tượng như thế này: trong vùng biển mênh mông ngoài khơi, một con cá voi to lớn bơi đến, đằng sau nó bọt sóng cuồn cuộn trào lên. Còn nếu cá nhỏ đang bơi thì mặt nước không hề gợn bọt sóng. Đó là vì thân mình cá voi rất lớn, chiếm một chỗ rất lớn trong nước. Khi nó bơi về phía trước, chỗ mà nó rời khỏi lập tức sẽ có nước ùa tới. Vì vậy, ở phần đuôi của cá voi thường xuất hiện ngọn sóng lớn. Còn thể tích của cá bé rất nhỏ, nước bổ sung vào chỗ nó rời khỏi cũng rất ít, vì vậy không sao gợn được bọt sóng.
ô tô

Cùng với nguyên nhân đó, xe buýt cũng chiếm một không gian nhất định. Khi chạy, nó đẩy ra lượng không khí với thể tích như vậy. Khi xe buýt chạy nhanh về phía trước, chỗ mà thân xe vừa lướt qua lập tức có không khí bổ sung vào. Vì vậy, không khí ở hai bên và đằng sau ùa vào chỗ đó, hình thành một luồng xoáy. Xoáy không khí mang theo cát bụi trên mặt đường, bám sát vào đuôi xe. Vì vậy, chúng ta thường thấy bụi tung mù mịt đằng sau xe. Lúc ấy, nếu chúng ta mở cửa sổ sau của xe, không khí sẽ mang bụi ùa thẳng vào trong xe. Vì vậy, cửa sổ sau của xe buýt phần lớn đều bị chốt lại, không mở ra được.

Còn con người khi đi bộ, đằng sau lưng không hề có bụi cuốn theo. Điều đó giống như cá bé đang bơi trong nước không thể gợn lên bọt sóng vậy. Thể tích con người tương đối nhỏ, không khí bị đẩy ra cũng tương đối nhỏ, lại thêm tốc độ đi bộ của người không nhanh như ô tô. Vì vậy, khi chúng ta đi đường không cần phải lo lắng có bụi cuốn theo sau.
Bạn đọc thêm : 

Vì sao hai tàu thuỷ lớn chạy song song cùng chiều với tốc độ cao sẽ đâm vào nhau?

Từ khóa : Ô tô; Dòng xoáy.



Vì sao hai tàu thuỷ lớn chạy song song cùng chiều với tốc độ cao sẽ đâm vào nhau?

Vào một ngày mùa thu năm 1912, tàu viễn dương lớn nhất thế giới thuở ấy - tàu "Olympic" đang chạy ngoài biển khơi. Ở một nơi cách tàu "Olympic" 100m có chiếc tàu tuần dương bọc sắt "Mông khơ" nhỏ hơn nó rất nhiều, đang chạy song song với nó. Khi ấy liền xảy ra một sự việc bất ngờ: chiếc tàu nhỏ giống như bị chiếc tàu lớn hút lại, hoàn toàn mất điều khiển, đâm sầm vào chiếc "Olympic", làm cho nó bị thủng một lỗ lớn.
Tàu thuỷ; Tốc độ chuyển động của không khí; Tốc độ nước  chảy; Áp suất.
tạo áp suất


Nguyên nhân gì đã gây ra sự cố này? Chúng ta hãy làm một thực nghiệm trước đã. Tay trái và tay phải, mỗi tay cầm một tờ giấy trong vở bài tập sao cho chúng song song với nhau, khoảng cách giữa chúng khoảng 2 cm. Dùng mồm thổi không khí vào chỗ hở ở giữa, bạn sẽ phát hiện, hai tờ giấy sẽ hút nhập vào nhau. Đó là vì tốc độ chuyển động của không khí càng nhanh, áp suất sinh ra lại càng nhỏ. Khi thổi không khí vào giữa hai tờ giấy, tốc độ chuyển động của không khí ở đó trở nên nhanh lên, áp suất nhỏ lại. Khi ấy, tác động của áp suất không khí lên hai mặt bên của tờ giấy lớn hơn áp suất không khí ở giữa. Dưới tác động của áp suất không khí lên hai mặt bên, hai tờ giấy liền hút nhập vào nhau. Nếu dừng việc thổi không khí, hai tờ giấy liền tách nhau ra, trở lại vị trí song song ban đầu.

Qua thí nghiệm này, chúng ta không gặp khó khăn trong việc tìm nguyên nhân của sự cố tàu "Olympic". Thì ra, khi hai chiếc tàu chạy song song về phía trước, nước ở giữa hai chiếc tàu chảy nhanh hơn nước ở mặt ngoài. Vì vậy, áp suất của nước đối với mặt trong của hai tàu nhỏ hơn của mặt ngoài. Thế là dưới áp suất của nước mặt ngoài, hai chiếc tàu liền xáp gần vào nhau.

Do tàu "Mông khơ" bé hơn tàu "Olympic" rất nhiều, thành thử mũi tàu "Mông khơ" đâm vào tàu "Olympic".

Qua sự cố này, con người rút ra được một bài học sâu sắc. Để tránh lặp lại sự cố tương tự, con người đã đặt ra những quy định nghiêm ngặt đối với tốc độ vận hành của tàu cũng như đối với khoảng cách giữa tàu này và tàu khác.
Bạn đọc thêm : 

Vì sao tàu thuỷ bao giờ cũng cập bến ngược dòng?

Quay về trang chủ : giải vài tập vật lý

Từ khóa : Tàu thuỷ; Tốc độ chuyển động của không khí; Tốc độ nước

chảy; Áp suất.
Vì sao tàu thuỷ bao giờ cũng cập bến ngược dòng?

Vì sao tàu thuỷ bao giờ cũng cập bến ngược dòng?

Xe đạp có cái phanh, ô tô và tàu hoả cũng có cái phanh, vậy tàu thuỷ có "cái phanh" không?

Nếu bạn đi tàu thuỷ thì sẽ phát hiện một hiện tượng rất lí thú: mỗi khi tàu thuỷ muốn cập bến, bao giờ cũng đưa mũi tàu đón lấy dòng nước, từ từ nghiêng về phía bến tàu rồi mới yên ổn cập bến. Đặc biệt là những tàu chạy xuôi dòng, khi chúng đến nơi quy định, không cập bến ngay mà quành một vòng rộng trước đã, làm cho tàu chạy ngược dòng, rồi mới từ từ cập bến.

Ở đây có bài toán đơn giản, bạn hãy thử làm xem. Giả dụ tốc độ dòng nước là 3 km/giờ. Khi tàu sắp cập bến, máy tàu đã ngừng rồi, tốc độ của tàu là 4 km/h. Lúc ấy, nếu là xuôi dòng, mỗi giờ tàu chạy được mấy kilômet? Còn nếu ngược dòng thì sao?

Bạn buột mồm có thể nói ngay ra đáp án. Đó là, khi xuôi dòng, mỗi giờ tàu chạy được 7 km, còn ngược dòng thì mỗi giờ tàu chạy được 1 km.

Muốn cho tàu ngừng lại thì tàu chạy 7 km/h và tàu chạy 1 km/h cái nào dễ dừng hơn. Đương nhiên là tàu có tốc độ càng chậm thì càng dễ dừng.

Từ đó ta thấy, để cho tàu cập bến ngược dòng thì có thể lợi dụng sức cản của dòng nước lên thân tàu làm một phần tác dụng của "cái phanh". Tất nhiên trên tàu cũng có lắp đặt thiết bị và động lực "phanh", ví dụ như, khi tàu cập bến hoặc xảy ra tình hình khẩn cấp trên đường vận hành, rất cần dừng lại, thì có thể thả neo. Đồng thời, động cơ chính của tàu còn có thể lợi dụng chạy lùi lại để gây tác dụng "phanh".
Bạn tìm hiểu thêm : 

Vì sao khi bị ngã từ trên cao, mèo vẫn bình yên rơi xuống đất?

Quay về trang chủ : giải vài tập vật lý
Từ khóa : Tàu thuỷ; Cái phanh; Tốc độ; Lực cản.

Vì sao khi bị ngã từ trên cao, mèo vẫn bình yên rơi xuống đất?

Mèo có một bản lĩnh làm cho người ta hết sức kinh ngạc: khi ngã từ trên cao xuống, chẳng những nó không bị dập chết, mà còn có thể bình yên rơi xuống đất, bốn chân tiếp đất an toàn. Tuyệt kĩ của nó là lộn thân mình trên không. Bạn xem này, khi vừa mới rơi xuống, sống lưng của nó còn hướng xuống, bốn chân chổng lên trời, thế nhưng ngay trong khoảnh khắc rơi đó, nó đã chuyển thành lưng hướng lên trên, chân chĩa xuống đất, cộng thêm cặp móng vuốt có lớp đệm thịt khá dày và eo chân rất co giãn của nó, tất nhiên nó có thể "an toàn tiếp đất" một cách bình yên.
Mèo xoay mình trên không
mèo nhảy


Ngay từ cuối thế kỉ XIX đã có một nhà vật lí cảm thấy rất hứng thú đối với tuyệt kĩ lộn thân mình trên không của mèo. Ông dùng máy ảnh tốc độ nhanh chụp lại toàn bộ quá trình rơi xuống của mèo, phát hiện khi rơi, mèo chỉ cần 1/8 giây là lộn được thân mình ngay. Chúng ta biết rằng, nếu không có tác động của momen ngoại lực, vật thể ban đầu không xoay thì sẽ không xoay. Mèo khi bắt đầu rơi không xoay, lại không chịu tác động của momen ngoại lực trong quá trình rơi, lẽ ra nó phải giữ nguyên tư thế đó một mạch cho tới đất. Vậy thì mèo đã hoàn thành động tác lộn thân mình trên không như thế nào? Có người cho rằng trong quá trình rơi xuống, nhờ quật nhanh cái đuôi về một phía mà mèo xoay lộn được thân mình. Do nguyên lí bảo toàn động lượng góc trong cơ học, khi mèo quật đuôi về bên này thì thân mình của mèo sẽ lộn nhào qua hướng bên kia. Nhưng thông qua tính toán, người ta phát hiện, nếu mèo chỉ dựa vào quật đuôi để lộn thân mình trên không, thế thì trong thời lượng 1/8 giây, ít nhất mèo phải quật đuôi vài chục vòng mới đủ. Điều đó há chẳng phải tương tự như cánh quạt của máy bay hay sao?
 Nguyên lí bảo toàn động lượng  góc
 Nguyên lí bảo toàn động lượng góc


Một số nhà vật lí vừa chụp ảnh lại vừa ghi hình và đưa ra mô hình về mặt lí thuyết, dùng máy tính điện tử tiến hành tính toán. Kết luận rút ra là: trong quá trình rơi, mèo thông qua cột sống của nó lần lượt vặn cong về các phía để thực hiện việc xoay chuyển thân mình. Nhìn vào hình vẽ chúng ta có thể thấy: khi hai tay nắm tứ chi của mèo buông ra, động lượng góc của mèo bằng không. Trong quá trình rơi, mặc dù mèo chịu tác động của trọng lực, song do trọng lực tác động lên khối tâm nên momen ngoại lực bằng không. Vì vậy, ở bất kì thời điểm nào trong quá trình rơi của mèo, động lượng góc đều được duy trì bằng không. Khi từ trên cao rơi xuống, mèo sẽ xoay mình theo bản năng. Khi ấy, đuôi của mèo sẽ giương ra và quật về hướng ngược lại để duy trì tổng động lượng góc của mèo bằng không. Do cột sống của mèo tương đối linh hoạt, khi xoay chuyển thân mình, nó còn có thể cho thân mình và tứ chi co lại, duỗi ra một cách tài tình, điều tiết sự phân bố khối lượng toàn thân, duy trì động lượng góc bằng không, nhằm đạt tới mục đích xoay mình lại.
Trong các cuộc thi thể thao và nhảy cầu ván xuống nước, các vận động viên phải hoàn thành các loại động tác cực kì khó: lộn người cộng với quay mình trên không trong vài giây đồng hồ ngắn ngủi sau khi tung lên cao. Tuy những động tác đó phức tạp hơn nhiều so với việc lộn thân mình của mèo, song nguyên lí cũng na ná như thế, giống nhiều khác ít. Các phi công Vũ trụ khi đang du hành, do ở vào trạng thái mất trọng lượng, thân mình lơ lửng trên không, cũng phải học tập kĩ thuật của mèo lộn mình, dùng các cách thức như vậy để hoàn thành một loạt động tác tiến tới, lùi lại, xoay người, v.v.
Bạn đọc thêm :

Vì sao cái yô yô có thể tự động quay về lòng bàn tay?

trang chủ : giải vài tập vật lý
Từ khóa : Mèo xoay mình trên không; Nguyên lí bảo toàn động lượng góc

Vì sao cái yô yô có thể tự động quay về lòng bàn tay?

Cái yô yô là đồ chơi luyện sức khoẻ rất thú vị. Khi chơi yô yô, dùng tay nắm giữ một đầu dây quấn quanh trên trục ngắn của nó, rồi ném nó xuống phía dưới. Cái yô yô sẽ theo đà từng vòng từng vòng của cuộn dây quấn quanh nó nới ra mà quay. Khi toàn bộ dây đã được kéo thẳng, cái yô yô lại sẽ quay lên trên, và làm cho cuộn dây quấn quanh lên trục ngắn theo hướng ngược lại, cho đến khi nó trở về lòng bàn tay. Thả tiếp cái yô yô xuống dưới, nó lại sẽ quay trở về, cứ thế lặp đi lặp lại, thú vị biết bao.
Cái yô yô
Cái yô yô


Vì sao cái yô yô có thể tự động trở về lòng bàn tay nhỉ?

Ở đây có một kiến thức vật lí quan trọng, tức là động năng và thế năng có thể chuyển đổi cho nhau. Khi cái yô yô nằm trong lòng bàn tay, động năng của nó bằng không, thế năng lớn nhất. Khi nó từ trong tay được ném xuống, cái yô yô bắt đầu vừa quay vừa chuyển động xuống dưới, và dưới tác động của trọng lực, càng quay càng nhanh; động năng không ngừng lớn lên, đồng thời theo đà không ngừng xuống thấp của cái yô yô, thế năng không ngừng giảm nhỏ. Khi ấy, thế năng của cái yô yô chuyển thành động năng. Đến khi cái yô yô quay đến điểm thấp nhất, động năng của nó lớn nhất, thế năng nhỏ nhất. Lúc ấy, cái yô yô quay nhanh nhất. Sau khi đạt tới điểm thấp nhất, cái yô yô lại sẽ quay lên trên theo cuộn dây, quấn dây vào trục ngắn theo hướng ngược lại. Theo đà đi lên của cái yô yô, tốc độ quay của nó càng lúc càng chậm. Khi ấy, động năng của cái yô yô lại không ngừng chuyển đổi thành thế năng, cho đến khi quay tới điểm cao nhất, nơi chuyển động quay ngừng lại, động năng của nó bằng không, thế năng thì lại lớn nhất.

Căn cứ vào định luật bảo toàn năng lượng cơ học, khi không có ngoại lực hoặc công của ngoại lực sinh ra bằng không, tổng năng lượng cơ học của vật thể không biến đổi. Như vậy thì cái yô yô phải quay về vị trí ban đầu. Nhưng, trong chuyển động quay lên quay xuống, cái yô yô sẽ mất đi một phần năng lượng do lực cản của không khí và lực ma sát giữa dây và trục ngắn. Nếu không bổ sung năng lượng, cái yô yô sẽ không lên tới độ cao ban đầu. Cho nên, khi chơi cái yô yô phải có kĩ xảo nhất định, không ngừng bổ sung cho nó một ít năng lượng. Bổ sung năng lượng như thế nào đây? Khi cái yô yô quay đến điểm thấp nhất, sợi dây sắp bắt đầu cuộn quanh lên trên, tại khoảnh khắc đó dùng tay giật sợi dây lên trên một cái, làm cho tốc độ quay của cái yô yô nhanh thêm một chút, gia tăng một ít năng lượng. Như vậy, cái yô yô có thể lên lên, xuống xuống, quay mãi không ngừng.
Bạn có thể đọc :

Vì sao trong "đường bóng quả chuối", bóng có thể bay theo đường vòng cung?

 Trang chủ : giải bài tập vật lý
Từ khóa : Cái yô yô; Động năng; Thế năng; Năng lượng cơ giới; Định luật bảo tồn năng lượng cơ giới.
Vì sao trong "đường bóng quả chuối", bóng có thể bay theo đường vòng cung?

Vì sao trong "đường bóng quả chuối", bóng có thể bay theo đường vòng cung?

Nếu bạn là người hay xem bóng đá, chắc chắn bạn đã từng thấy cảnh đá phạt trực tiếp trước cầu môn. Lúc ấy, thông thường là năm, sáu cầu thủ của phía phòng thủ lập thành một bức "tường người" chắn trước cầu môn, ngăn đường bóng bay tới. Cầu thủ đá phạt của phía tấn công nhấc chân đá mạnh một cái, bóng vòng qua bức "tường người", tưởng như bay lệch khỏi cầu môn, nhưng lại theo đường vòng cung, quành một cái, bay thẳng vào gôn, làm cho thủ môn không kịp trở tay. Đó là "đường bóng quả chuối" rất tuyệt diệu.

Vì sao quả bóng khi đá có thể bay trên không theo đường vòng cung nhỉ? Thì ra, khi đá phạt "đường bóng quả chuối", bóng cùng lúc bay thẳng trong không khí, còn không ngừng quay quanh mình nó. Lúc ấy, một mặt không khí hứng lấy bóng chuyển động ra phía sau, mặt khác, do lực ma sát giữa không khí và bóng, không khí xung quanh quả bóng cũng bị lôi cuốn cùng xoáy tròn theo. Như vậy, tốc độ chuyển động của không khí ở một phía của bóng tăng nhanh, còn tốc độ chuyển động của không khí ở phía kia chậm lại. Kiến thức vật lí cho ta biết: đối với một chất khí đang chuyển động, tốc độ càng lớn, áp suất càng nhỏ. Do tốc độ chuyển động của không khí ở hai bên quả bóng khác nhau, áp suất mà chúng sinh ra đối với quả bóng cũng khác nhau. Khi đó, dưới tác động của áp suất không khí, quả bóng bị buộc phải bay vòng về phía mặt bên có lưu tốc không khí lớn.

Cho nên cầu thủ bóng đá có kĩ thuật cao siêu, khi đá phạt đều không giơ chân đá thẳng vào giữa quả bóng mà đá hơi hơi lệch sang một bên. Nếu dùng chân đá lệch sang trái của tâm quả bóng, bóng sẽ bay quành sang bên phải, đá lệch sang phải của tâm quả bóng, bóng sẽ bay quành sang bên trái. Đó chính là chỗ bí ẩn của "đường bóng quả chuối".
Tìm hiểu vài mới : 

Vì sao vận động viên bóng chuyền phải nhào lăn để cứu bóng?


Quay về trang chủ : giải bài tập vật lý
Từ khóa : Đường bóng quả chuối; Lưu tốc; Áp suất; Áp lực; Xoay tròn.
Vì sao vận động viên bóng chuyền phải nhào lăn để cứu bóng?

Vì sao vận động viên bóng chuyền phải nhào lăn để cứu bóng?

Trong khi đấu bóng chuyền, để đón lấy một đường bóng nguy hiểm, vận động viên thường lăn nhào xuống đất để cứu bóng. Khi luyện tập hàng ngày, vận động viên cũng phải hết lượt này đến lượt khác tập cách ngã lăn nhào.

Vậy là, ngã lăn nhào cũng cần phải học hỏi. Con người trong khoảnh khắc ngã xuống đất, tốc độ rất nhanh, chịu sự va đập rất mạnh khi chạm đất. Nếu dùng ngón tay, bàn tay hoặc cánh tay, v.v. gắng gượng chống đỡ, do các bộ vị (bộ phận) đó là những chỗ yếu ớt nhất trên cơ thể người, diện tích chịu lực lại bé mà lực đập vào mạnh, nên khó tránh bị các tổn thương như sai khớp, gãy xương, v.v. Để tránh bị thương, bộ vị chạm đất có tính chất quan trọng đặc biệt. Nếu khi ngã xuống đất mà chủ động co người thành một cục, để cho vai hay lưng (những bộ phận tương đối vững chắc trên cơ thể) chạm đất, rồi thuận đà lăn nhào một cái thì diện tích chịu lực sẽ lớn lên, giảm nhỏ áp suất, nhờ đó thân thể khó bị tổn thương. Làm thêm động tác nhào lăn có thể giúp cho người lập tức đứng dậy được khá dễ dàng, phục hồi lại tư thế thăng bằng vốn có. Thật là "nhất cử lưỡng tiện".

Hiểu được kiến thức ngã lăn nhào rồi, khi chúng ta bị trượt chân, hoặc khi ngã xuống đất, nhất thiết không nên chống tay một cách miễn cưỡng, mà làm một động tác lăn nhào thì có thể giảm nhẹ tổn thương đến mức thấp nhất có thể được.
Đọc thêm : 

Vì sao trong nòng súng, nòng pháo có đường xoắn ốc vòng vòng?


Trang chủ : giải bài tập vật lý
Từ khóa : Lăn nhào; Diện tích chịu lực.
Vì sao trong nòng súng, nòng pháo có đường xoắn ốc vòng vòng?

Vì sao trong nòng súng, nòng pháo có đường xoắn ốc vòng vòng?

Khi súng ống vừa mới được phát minh, mặt trong của nòng súng và nòng pháo đều trơn tru nhẵn bóng, không có đường xoắn ốc (khương tuyến). Lúc bấy giờ, đạn súng và đạn pháo sau khi ra khỏi nòng đều bay tán loạn về phía trước, xác suất bắn trúng đích rất thấp. Có lúc, đạn súng và đạn pháo vừa mới bay ra chưa xa liền lộn ngược đầu lại rồi rơi xuống. Đó là do nguyên nhân gì vậy? Thì ra, trong quá trình viên đạn bay đi, do chịu lực cản của không khí, đạn súng và đạn pháo bao giờ cũng nghiêng bên này, ngả bên kia, rất khó bắn trúng mục tiêu. Làm không khéo, đạn có thể quay đầu lại ở trên không.

Về sau, con người nhận được gợi ý từ trò chơi con quay của trẻ con. Bất kì vật thể nào nếu quay xung quanh mình, do quán tính của chuyển động, sẽ duy trì hướng của trục chuyển động không đổi. Nếu viên đạn bắn ra được quay giống như con quay, sẽ không nghiêng bên này, ngả bên kia. Thế là có người nêu ý kiến, vạch đường xoắn ốc vòng vòng lên mặt trong của nòng súng và nòng pháo. Đạn súng và đạn pháo sau khi theo đường khương tuyến bắn ra sẽ chuyển động quay quanh đường trục của bản thân rất nhanh như kiểu con quay, trên không trung chúng sẽ không nghiêng ngả mà nhằm thẳng vào mục tiêu lao tới.

Con quay quay càng nhanh thì càng khó đổ nhào. Trong khi bay, đạn súng và đạn pháo quay càng nhanh thì phương hướng cũng càng ổn định. Vì vậy, trong nòng súng trường hiện đại, phần nhiều đều khắc bốn đường xoắn ốc. Viên đạn khi ra khỏi nòng, mỗi giây có thể quay tới 3600 vòng cơ đấy!
Tìm hiểu thêm : 

Khi ném đĩa sắt, vì sao vận động viên phải xoay người?

Hướng dẫn chi tiết các bạn giải bài tập vật lý .

Từ khóa : Nòng súng; Nòng pháo;Quán tính của chuyển động.

Khi ném đĩa sắt, vì sao vận động viên phải xoay người?

Trong cuộc thi điền kinh, các vận động viên ném lựu đạn và ném lao phần nhiều đều áp dụng phương pháp chạy lấy đà, trong đà đang chạy nhanh thì sẽ ném cái vật cần ném ra. Điều đó nhằm làm cho vật ném trước khi rời khỏi tay, đã có được tốc độ chuyển động khá cao rồi, lại cộng thêm động tác ném ra đầy sức mạnh của vận động viên, vật ném có thể bay đi càng xa.

Đĩa sắt; Tạ đẩy, Quán tính của chuyển động.
ném đĩa sắt


Song khi ném đĩa sắt, vận động viên bị quy định ở bên trong cái vòng ném với đường kính chỉ có 2,5 m. Vận động viên hoàn toàn không được chạy. Nếu đứng yên ở vị trí đó mà ném đĩa sắt ở trạng thái tĩnh tại ra thì ném không được xa. Muốn cho đĩa sắt trước khi rời khỏi tay đã có tốc độ chuyển động nhất định, vận động viên phải áp dụng động tác ném xoay người tại chỗ, để đẩy nhanh tốc độ rời khỏi tay của đĩa sắt, nâng cao thành tích ném. Đồng thời, khi đĩa sắt rời khỏi tay đã có một tốc độ quay nhất định. Do quán tính của chuyển động, khi bay trên không, đĩa sắt sẽ duy trì chuyển động quay, giảm bớt lực cản của không khí.

Môn đẩy tạ cũng giống với môn ném đĩa sắt, cũng bị quy định chỉ thực hiện ở trong cái vòng đẩy. Quả tạ tương đối nặng: tạ dùng cho nam giới nặng
khoảng 7,26 kg, cho nữ giới cũng tới 4 kg. Làm thế nào để quả tạ trước khi rời khỏi tay đã có được tốc độ chuyển động nhỉ? Phần nhiều các vận động viên đẩy tạ đều xoay người trước đã, lưng ở về phía ném đi, sau đó gạt ngang chân, nhào tới đằng trước và đồng thời dùng sức đẩy ra. Thông qua một loạt động tác đó, quả tạ trước khi bị đẩy ra đã có được tốc độ chuyển động nhất định.
Tìm hiểu thêm về bài viết của giải bài tập vật lý :

Vì sao màu sắc của hai mặt vợt bóng bàn lại khác nhau?

Từ khóa : Đĩa sắt; Tạ đẩy, Quán tính của chuyển động.

Vì sao màu sắc của hai mặt vợt bóng bàn lại khác nhau?

Chơi bóng bàn, ngoài kĩ thuật cầm vợt của vận động viên có tính quyết định ra thì tác dụng của cái vợt cũng rất quan trọng. Đối với một vận động viên bóng bàn, cái vợt cũng tựa như vũ khí trong tay người chiến sĩ. 

Theo đà phát triển không ngừng của phong trào bóng bàn thế giới, các lối đánh và kĩ thuật cũng đang được sáng tạo không ngừng, các chủng loại vợt bóng bàn cũng ngày một nhiều lên.

Thuở ban đầu, đánh bóng bàn đều dùng vợt gỗ. Vợt làm bằng gỗ thiếu lực đàn hồi và lực ma sát, tốc độ đánh bóng rất chậm, chỉ là đẩy qua đẩy lại, khi ngẫu nhiên thấy có bóng lên cao thì mới vụt mạnh một cái.
Vợt bóng bàn; Lực ma sát; Tính đàn hồi.
chơi bóng bàn


Về sau xuất hiện vợt cao su. Trên mặt cao su phân bổ đầy những hạt nhỏ mềm mềm. Khi vợt tiếp xúc với bóng, không phải chỉ có một điểm tiếp xúc như của vợt gỗ, mà là một mặt cong. Điều đó mở rộng diện tích tiếp xúc giữa vợt và bóng, gia tăng lực ma sát đối với bóng. Khi vụt bóng, có thể làm cho bóng bị xoáy, bay theo đường cánh cung, nâng cao kĩ thuật đánh bóng lên.

Năm 1952, sự xuất hiện của vợt xốp đã làm cho kĩ thuật đánh bóng phát triển thêm một bước. Vì bọt xốp rất mềm mại, bên trong chứa đầy lỗ khí nhỏ xíu nên có tính đàn hồi mạnh. Khi vụt bóng, quả bóng tiếp xúc với bọt xốp, dưới tác động của lực đàn hồi, tốc độ ra bóng nhanh hơn, lực tăng lên. Song, vợt đơn thuần dùng bọt xốp, do lực ma sát không đủ, khó khống chế tính chuẩn xác của bóng và khó sinh ra xoáy bóng. Thế là có người nghĩ ra một cách làm hay: dán một màng cao su có hạt rải đều không dày quá 2 mm lên trên lớp bọt xốp, lại vừa có tính bám dính điều khiển bóng của cao su.

Việc dán cao su lên mặt xốp cũng đáng được chú ý. Có cái dán thuận (hạt cao su ở ngoài), có cái dán ngược (hạt cao su ở trong). Điều đó liên quan tới đặc tính vật lí của hai loại vợt khác nhau, cùng với yêu cầu khác nhau của vận động viên về vợt.

Ví dụ như, vận động viên chơi kiểu tấn công nhanh thì nói chung đều chọn loại vợt cao su dán thuận, kết hợp với bọt xốp. Vì lực phản đàn hồi của cao su dán thuận mạnh hơn của cao su dán ngược, hạt của nó nằm ở ngoài, mặt tiếp xúc của cao su với bóng nhỏ, thời gian dừng lại ngắn, tốc độ ra bóng nhanh, có lợi cho việc tăng nhanh tốc độ tấn công và sức mạnh của vận động viên kiểu tấn công nhanh.
Vợt bóng bàn; Lực ma sát; Tính đàn hồi.
các mặt bóng bàn


Còn vợt cao su dán ngược kết hợp với bọt xốp thì càng thích hợp cho việc đánh bóng theo hình vòng cung và cắt bóng của vận động viên. Bóng đường vòng cung xoáy lên trên, cắt bóng xoáy xuống dưới. Hai lối đánh này đều nhấn mạnh vào việc phát huy bóng xoáy. Cao su dán ngược thì các hạt ở bên trong, bề mặt của nó rất có tính bám dính. Khi đánh bóng, diện tích tiếp xúc giữa vợt và bóng lớn, lực ma sát sinh ra đối với bóng cũng khá lớn, càng có lợi cho đặc điểm phát huy bóng xoáy. Đồng thời, vì giữa mặt cao su của nó và lớp bọt xốp có thêm một lớp hạt bằng cao su, giữa các hạt này có rất nhiều khe trống, khi vợt tiếp xúc với bóng, mặt vợt lõm vào trong càng nhiều, diện tích tiếp xúc giữa vợt và bóng càng lớn, lực ma sát cũng theo đó tăng lên, vận động viên có thể lợi dụng lực ma sát, làm cho bóng xoáy thêm phần lợi hại.

Trên chiếc vợt bóng bàn nho nhỏ mà có biết bao điều cần học hỏi. Nhưng màu sắc của hai mặt vợt vì sao lại khác nhau? Đó là do có vận động viên sử dụng loại vợt một phía dán thuận, một phía dán ngược, khi thi đấu luôn thay đổi phía thuận nghịch, làm cho đối phương khó phát hiện ra đường bóng của mình.

Để cho thi đấu bóng bàn càng có tính thưởng thức hơn, Hội liên hiệp Bóng bàn Quốc tế, trong quy tắc mới, có nêu ra một loạt các quy định có tính chất hạn chế về độ dày của bọt xốp và hạt cao su trên mặt vợt, về độ dài của cao su v.v., trong đó có một quy định là cao su dán thuận và dán ngược ở hai mặt vợt phải dùng màu sắc khác nhau.
Tìm hiểu thêm : 

Vì sao những hạt nước trên lá sen đều là những giọt nước nhỏ tròn vo?


Học thêm giải bài tập vật lý :
Từ khóa : Vợt bóng bàn; Lực ma sát; Tính đàn hồi.

Vì sao những hạt nước trên lá sen đều là những giọt nước nhỏ tròn vo?

Bạn đã từng chú ý đến sự việc này chưa? Mùa hè các hạt nước rơi xuống lá sen, chúng sẽ biến thành từng giọt, từng giọt nước nhỏ long lanh trong suốt. Chúng lăn qua lăn lại trên lá sen như những viên ngọc trai lăn trong khay vậy.
Hạt nước trên lá sen vì sao có thể biến thành những giọt nước nhỏ tròn vo? Hoá ra là các phân tử bề mặt hạt nước chịu sức hút của các phân tử nội bộ, sinh ra xu thế chuyển động hướng vào bên trong. Vậy là bề mặt của hạt nước sẽ cố hết sức co nhỏ lại. Co nhỏ đến mức nào nhỉ? Chúng ta biết rằng, thể tích của hạt nước không biến đổi, chỉ có khi trở thành hình cầu thì bề mặt của nó mới nhỏ nhất. Cho nên hạt nước nhỏ liền biến thành giọt nước nhỏ hình cầu.
Hạt nước; Bong bóng xà phòng; Lực căng bề mặt; Màng nước.
hạt nước trên lá sen

Chúng ta hãy xem xét trường hợp khi trẻ em thổi bong bóng xà phòng. Bên trong bong bóng có không khí. Hai mặt chất lỏng trong và ngoài bong bóng xà phòng cũng phải liên tục co lại, cho đến khi không khí bên trong không thể bị dồn nén nhỏ lại nữa mới thôi. Khi ấy, bong bóng xà phòng liền biến thành một quả cầu nhỏ tròn vo quay lộn.

Các phân tử bề mặt chất lỏng, vì bị sức hút của các phân tử bên trong làm cho nó có xu thế co nhỏ lại. Xu thế đó sẽ làm cho bộ phận gần kề bề mặt chất lỏng này sinh ra kéo lẫn nhau. Trong vật lí, lực kéo lẫn nhau này được gọi là lực căng bề mặt. Chúng ta có thể thông qua một thí nghiệm đơn giản để quan sát loại lực căng bề mặt này.

Lấy một cái khung bằng dây thép có buộc ngang một sợi chỉ bông không căng lắm. Nhúng nó vào trong nước xà phòng rồi nhấc lên. Trên khung dây thép sẽ có một màng xà phòng mỏng căng rất chặt. Thử dùng kim đâm thủng màng mỏng ở một phía của sợi chỉ bông, màng mỏng của phía còn lại liền co nhỏ lại ngay. Vì bị mất đi lực căng bề mặt của màng mỏng một phía sinh ra, và dưới tác động sức căng bề mặt màng mỏng phía còn lại, sợi chỉ bông liền có dạng hình cung hơi cong.

Bất kì bề mặt chất lỏng nào cũng đều có lực căng bề mặt. Dưới tác động của lực đó, bề mặt chất lỏng có vẻ như được phủ lên một lớp màng bó chặt. Mùa hè, trên mặt nước thường có nhiều côn trùng nhỏ ung dung chạy đi chạy lại, chính là nhờ vào lớp màng nước bó chặt trên mặt nước đó.

Bạn đọc bài mới :

Vì sao găng tay, tất chân bị ẩm rất khó tháo ra?

Tìm hiểu thêm : Chương 3: Sóng cơ
Từ khóa : Hạt nước; Bong bóng xà phòng; Lực căng bề mặt; Màng nước.
 Vì sao găng tay, tất chân bị ẩm rất khó tháo ra?

Vì sao găng tay, tất chân bị ẩm rất khó tháo ra?

Mỗi người đều biết rằng: găng tay và tất chân bị ẩm rất khó tháo ra. Vì nguyên do gì vậy?

Khi găng tay và tất chân khô ráo, bản thân đồ dệt khá nhẹ lỏng, đồng thời sức bám của chúng đối với tay và chân cũng rất nhỏ, cho nên chúng ta có thể tháo chúng ra rất dễ dàng. Nhưng khi găng tay và tất chân bị ẩm, do lực căng bề mặt của nước làm cho đồ dệt căng, bó lại; đồng thời nước đối với găng, tất và tay, chân đều có lực bám nhất định như kiểu nhựa cao su "dính kết" chúng lại, cho nên khó tháo ra.

Khi mới rửa chân xong, khó đi tất vào cũng vì lí do đó. Vì chân mới rửa xong, trên da hãy còn sót lại nhiều hạt nước li ti khó nhìn thấy. Chúng sẽ "túm" lấy bít tất không để cho nó tròng vào. 

Bạn đọc thêm bài mới :

Vì sao ở một số địa phương, người ta thích đội vật nặng lên đầu?



Bạn đọc hướng đẫn giải bài tập vật lý 12 : 
Chương 2: Dao động cơ
Từ khoá: Hạt nước; Bong bóng xà phòng; Lực căng bề mặt; Màng nước.