47 câu hỏi vật lí vui

LINK DOWNLOAD MIỄN PHÍ TÀI LIỆU "47 câu hỏi vật lí vui": http://123doc.vn/document/547244-47-cau-hoi-vat-li-vui.htm

VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
Chúng ta có thể thử tính xem nước trong vò "alicaratxa" lạnh đến mức độ nào. Thí
dụ, ta có một vò đựng được 5 lít nước. Giả sử rằng nước ở trong vò đã bay hơi mất
1/10 lít. Trong những ngày nóng 33 độ C, muốn làm bay hơi 1 lít nước (1kg) phải
mất chừng 580 calo, nước ở trong vò đã bay hơi mất 1/10kg thành ra cần phải có 58
calo. Nếu như toàn bộ 58 calo này là do nước trong vò cung cấp thì nhiệt độ nước ở
trong vò sẽ giảm đi 58/5, tức là xấp xỉ 12 độ. Nhưng đa số nhiệt cần thiết cho sự
bay hơi lại được lấy từ thành vò; mặt khác, nước ở trong vò vừa đồng thời lạnh đi
lại vừa bị không khí nóng tiếp giáp với thành vò làm nóng lên. Do đó, nước ở trong
vò chỉ lạnh đi chừng nửa con số tìm được ở trên mà thôi.
Khó mà nói được, ở đâu vò lạnh đi nhiều hơn - để ra ngoài hay trong bóng mát. Ở
ngoài nắng thì nước bay hơi nhanh hơn, nhưng đồng thời nhiệt đi vào trong vò cũng
nhiều hơn. Nhưng chắc chắn nhất là để vò ở trong bóng râm, hơi có gió.
7- Tại sao khi quạt lại thấy mát?
Khi phe phẩy quạt, chúng ta đã xua đuổi lớp không khí nóng ở mặt đi và thay thế nó
bằng lớp không khí lạnh. Tới lúc lớp khí mới này nóng lên thì nó lại được thay thế
bằng một lớp không khí chưa nóng khác Chính vì thế, ta luôn cảm thấy dễ chịu.
Thực tế, sau khi lớp không khí trực tiếp dính sát vào mặt ta nóng lên thì nó trở thành
cái chụp không khí vô hình úp vào mặt chúng ta, "ủ nóng" mặt chúng ta, nghĩa là
làm trì hoãn sự tiếp tục mất nhiệt ở đó. Nếu lớp không khí này không lưu động thì
nó chỉ bị không khí lạnh ở xung quanh (và nặng hơn) đẩy lên trên một cách hết sức
chậm chạp.
Nhưng khi chúng ta lấy quạt xua "cái chụp" ấy đi thì mặt chúng ta sẽ luôn tiếp xúc
với những lớp không khí mới chưa nóng lên, và truyền nhiệt sang các lớp không khí
ấy. Từ đó, thân thể chúng ta lạnh đi và cảm thấy mát mẻ dễ chịu.
Điều đó cũng có nghĩa là, trong một căn phòng có đông người, việc phe phẩy quạt
giúp ta cảm thấy mát mẻ, bằng cách lấy đi không khí lạnh xung quanh những người
khác, và đẩy không khí nóng về phía họ.
8- Con mực bơi như thế nào?
Hẳn bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên khi nghe nói: Với nhiều sinh vật thì phương pháp
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
hoang đường “tự túm tóc để nâng mình lên trên” lại chính là cách di chuyển thông
thường của chúng ở trong nước. Mực cũng thế.
Con mực và nói chung đa số các động vật nhuyễn thể lớp đầu túc đều di chuyển
trong nước theo cách: lấy nước vào lỗ máng qua khe hở bên và cái phễu đặc biệt ở
đằng trước thân, sau đó chúng dùng sức tống tia nước qua cái phễu đó. Như thế,
theo định luật phản tác dụng, chúng nhận được một sức đẩy ngược lại đủ để thân
chúng bơi khá nhanh về phía trước. Ngoài ra con mực còn có thể xoay ống phễu về
một bên hoặc về đằng sau và khi ép mình để đẩy nước ra khỏi phễu thì nó có thể
chuyển động theo bất kỳ hướng nào cũng được.
Chuyển động của con sứa cũng tương tự như thế: nó co các cơ lại để đẩy nước từ
dưới cái thân hình chuông của nó ra và như thế nó bị đẩy về phía ngược lại. Chuyển
động của bọ nước, của các ấu trùng chuồn chuồn và nhiều loài động vật dưới nước
khác cũng theo phương pháp tương tự.
9- Làm thế nào để bảo vệ mình giữa cơn dông?
Trong cơn dông, đáng sợ nhất không phải là bầu trời đen kịt, gió rít ào ào, sấm giật
hay màn nước táp xiên vào mặt, mà là những cú sét chết người đánh xuống đất.
Dưới đây là lời khuyên của các chuyên gia nếu bạn chỉ có một mình trong cơn
dông.
Trên các cánh đồng
Trước tiên, để không bị đe dọa bởi nguy cơ cái cây đổ xuống đúng đầu, bạn hãy
tránh xa các gốc cây, đặc biệt là những cây đứng riêng lẻ. Thực tế là những ngọn
gió mạnh trong suốt cơn mưa khiến cho khả năng che mưa của cây không còn, nhất
là khi trời mưa như trút nước. Sau nữa, với độ cao của nó, cái cây sẽ thu hút sét . Và
vì khung xương của người có điện trở nhỏ hơn gỗ, nên chúng ta sẽ là một phương
tiện tốt hơn cho sét tiếp đất. Khi bạn đứng cách xa cây, thậm chí khi đứng thẳng,
cũng giảm nguy cơ thu hút sét hơn 50 lần.
Thế nhưng nguy hiểm vẫn còn. Người nông dân, với các dụng cụ bằng sắt trên tay,
cũng vô tình biến mình thành mục tiêu của sét. Vì vậy, cách tốt nhất khi gặp dông tố
ở nơi trống trải như cánh đồng là quỳ xuống đất. Dù có hơi bẩn, nhưng bạn ít có
nguy cơ chạm trán Thiên Lôi.
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
Còn nếu đang bơi
Một tình huống nguy hiểm! Sét không cần đánh trực tiếp lên một người đang bơi
vẫn có thể biến anh ta trở thành nạn nhân. Vì thực tế dòng điện từ trên trời không
biến mất ngay khi nó đánh xuống đất, mà chỉ yếu dần trong môi trường đất. Bởi vì
nước là một chất dẫn điện tốt. Do vậy, khi đánh xuống nước, hoặc xuống mặt đất ở
gần đó, dòng điện sẽ rất dễ dàng chạy tới người. Vì vậy, không nên bơi khi trời nổi
dông.
Trong xe hơi
Chiếc xe là một nơi ẩn nấp an toàn trong cơn dông. Ở đây, nó đóng vai trò tương tự
như một “chiếc lồng Faraday” (tên của nhà khoa học đầu tiên đã chứng minh rằng
việc ẩn mình phía trong một cấu trúc bằng kim loại là biện pháp tốt nhất để tránh
sét). Nếu sét đánh trúng xe thì điện sẽ dẫn truyền trên vỏ xe mà không xuyên vào
phía trong trước khi tiếp xúc với mặt đất. Do vỏ xe bằng kim loại dẫn điện tốt hơn
nhiều so với không khí trong xe, nên dòng điện cực mạnh của sét sẽ được truyền
nhanh chóng xuống mặt đất. Tuy nhiên, trong tình huống này, những người ngồi
trong xe tuyệt đối không được sờ vào máy thu thanh hay bất kỳ một bộ phận kim
loại nào khác của xe. Và nhất là không được bỏ mui.
10- Tại sao ngọn lửa không tự tắt?
Ngọn lửa trong môi trường hấp dẫn bình thường.
Lẽ thường, quá trình cháy tạo ra khí CO2 và hơi nước, đều là những chất không có
khả năng duy trì sự cháy. Những chất này sẽ bao bọc lấy ngọn lửa, ngăn không cho
nó tiếp xúc với không khí. Như vậy, ngọn lửa phải tắt ngay từ lúc nó mới bắt đầu
hình thành chứ?
Nhưng tại sao việc đó lại không xảy ra? Tại sao khi dự trữ nhiên liệu chưa cháy hết
thì quá trình cháy vẫn kéo dài không ngừng? Nguyên nhân duy nhất là, chất khí sau
khi nóng lên thì sẽ nở ra và trở nên nhẹ hơn. Chính vì thế, các sản phẩm nóng của
sự cháy không ở lại nơi chúng được hình thành (nơi trực tiếp gần ngọn lửa), mà bị
không khí mới lạnh hơn và nặng hơn, đẩy lên phía trên một cách nhanh chóng.
Ở đây, nếu như định luật Acsimet không được áp dụng cho chất khí (hoặc, nếu như
không có trọng lực), thì bất kỳ ngọn lửa nào cũng chỉ cháy được trong chốc lát rồi
sẽ tự tắt ngay. Còn trong môi trường hấp dẫn yếu, ngọn lửa sẽ có hình thù rất kỳ
quặc.
Chúng ta dễ dàng thấy rõ tác dụng tai hại của những sản phẩm cháy đối với ngọn
lửa. Chính bạn cũng thường vô tình lợi dụng nó để làm tắt ngọn lửa trong đèn. Bạn
thường thổi tắt ngọn đèn dầu hỏa như thế nào? Bạn thổi từ phía trên xuống, tức là
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
đã dồn xuống dưới, về phía ngọn lửa, những sản phẩm không cháy được (do sự
cháy sinh ra), và ngọn lửa tắt vì không có đủ không khí.
11- Tại sao nước làm tắt lửa?
Nước được dùng để dập lửa trong hầu hết các vụ hỏa hoạn.
Vấn đề tuy đơn giản, nhưng không phải ai cũng có đáp án chính xác cho câu hỏi
này. Dưới đây là giải thích của nhà vật lý Ia. I. Perenman.
Thứ nhất, hễ nước gặp một vật đang cháy thì nó biến thành hơi và hơi này lấy đi rất
nhiều nhiệt của vật đang cháy. Nhiệt cần thiết để biến nước sôi thành hơi nhiều gấp
5 lần nhiệt cần thiết để đun cùng thể tích nước lạnh ấy lên 100 độ.
Thứ hai, hơi nước hình thành lúc ấy chiếm một thể tích lớn gấp mấy trăm lần thể
tích của khối nước sinh ra nó. Khối hơi nước này bao vây xung quanh vật đang
cháy, không cho nó tiếp xúc với không khí. Thiếu không khí, sự cháy sẽ không thể
duy trì được.
Để tăng cường khả năng làm dập lửa của nước, đôi khi người ta còn cho thêm …
thuốc súng vào nước. Điều này thoạt nghe thì thấy lạ, nhưng rất có lý: thuốc súng bị
đốt hết rất nhanh, đồng thời sinh ra rất nhiều chất khí không cháy. Những chất khí
này bao vây lấy vật thể, làm cho sự cháy gặp khó khăn.
12- Băng phẳng và băng mấp mô, thứ nào trơn hơn?
Trên sàn nhà đánh thật bóng dễ trơn trượt hơn trên sàn nhà thường. Có lẽ trên băng
cũng giống thế mới phải, nghĩa là băng phẳng phải trơn hơn băng lồi lõm, mấp mô.
Nhưng thực tế lại trái với dự đoán đó.
Nếu có dịp kéo một xe trượt băng chở thật nặng qua mặt băng mấp mô, bạn sẽ thấy
chiếc xe nhẹ hơn đi trên mặt băng phẳng rất nhiều. Mặt băng mấp mô trơn hơn mặt
băng phẳng lỳ! Điều đó được giải thích như sau: Tính trơn của băng không phụ
thuộc vào sự bằng phẳng, mà hoàn toàn do một nguyên nhân khác. Đó là điểm nóng
chảy của băng giảm đi khi tăng áp suất.
Ta hãy phân tích xem có điều gì xảy ra khi trượt băng trên giày trượt hoặc bằng xe
trượt. Đứng trên giày trượt, chúng ta tựa trên một diện tích rất nhỏ, tổng cộng chỉ độ
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
mấy milimét vuông. Trọng lượng toàn thân ta nén cả trên cái diện tích bé nhỏ ấy,
tạo ra một lực rất lớn. Dưới áp suất lớn, băng tan ở nhiệt độ thấp. Lúc ấy, giữa đế
giày trượt và băng có một lớp nước mỏng. Thế là người trượt băng đi được.
Và khi chân anh ta vừa di chuyển đến nơi khác, thì lập tức ở đó lại xảy ra hiện
tượng giống như trên, nghĩa là băng dưới chân anh ta biến thành một lớp nước
mỏng. Trong tất cả các vật tồn tại trong thiên nhiên, chỉ một mình băng có tính chất
ấy. Một nhà vật lý Xô Viết đã gọi nó là "vật trơn duy nhất trong thiên nhiên".
Những vật khác tuy bằng phẳng nhưng không trơn.
Bây giờ, ta trở lại vấn đề băng bằng phẳng và băng mấp mô, thứ nào trơn hơn. Theo
lý thuyết, cùng một vật đè nặng lên diện tích càng nhỏ, thì áp suất nó gây ra càng
mạnh. Vậy thì, người trượt băng sẽ tác dụng lên trên đế tựa một áp suất lớn hơn khi
đứng trên băng phẳng lỳ hay khi đứng trên băng mấp mô? Rõ ràng là khi đứng trên
băng mấp mô. Bởi vì ở đây, họ chỉ đè lên một diện tích rất nhỏ chỗ nhô lên hay lồi
ra của mặt băng mà thôi. Mà áp suất trên băng càng lớn, thì băng tan càng nhanh, và
do đó băng càng trơn (nếu đế giày đủ rộng).
Nếu đế hẹp thì những điều giải thích trên không thích hợp nữa. Vì trong trường hợp
đó, đế tựa sẽ khía sâu vào những chỗ băng nhô ra, và lúc này, năng lượng chuyển
động đã bị tiêu hao vào việc khía băng.
13- Tại sao mắt mèo một ngày biến đổi 3 lần?
Đồng tử mắt mèo có thể co lại cực nhỏ để thích nghi với ánh sáng mạnh.
Dân gian Trung Quốc có câu vè về sự giãn nở ngày 3 lần của đồng tử mắt mèo như
sau: “Dần, mão, thân, dậu như hạt táo; Thìn, tỵ, ngọ, mùi như sợi chỉ; Tý, sửu, tuất,
hợi như trăng rằm”. Điều gì khiến cho mắt mèo có năng lực đó?
Thì ra, con ngươi (đồng tử) của mèo rất to, và năng lực co của cơ vòng ở con ngươi
rất khỏe. Ở người, nếu nhìn chăm chú vào mặt trời, con ngươi của mắt sẽ thu nhỏ
lại. Nhưng chúng ta chỉ nhìn được đến một mức độ nhất định mà thôi, không thể thu
nhỏ thêm nữa, vì lâu sẽ cảm thấy nhức mắt. Còn nếu chong mắt lâu lâu một chút
vào nơi tối tăm, ta sẽ cảm thấy chóng mặt.
Nhưng mèo, dưới sự chiếu rọi của ánh sáng không như nhau, lại có thể thích ứng rất
tốt. Dưới ánh sáng rất mạnh vào ban ngày, con ngươi của mèo có thể thu lại cực
nhỏ, giống như một sợi chỉ. Đến đêm khuya trời tối đen, con ngươi có thể mở to
như trăng rằm. Dưới cường độ chiếu sáng vào lúc sáng sớm hoặc nhá nhem tối, con
ngươi sẽ có hình hạt táo.
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
Như vậy con ngươi của mắt mèo có khả năng co lại rất lớn so với con ngươi trong
mắt người, do đó khả năng phản ứng với ánh sáng cũng nhạy hơn chúng ta. Cho
nên, dù ánh sáng có quá mạnh hoặc quá yếu, mèo vẫn nhìn rõ ràng các đồ vật như
thường.
14- Ai đã nghĩ ra từ gas?
Van Helmont.
Từ gas (tiếng Anh) thuộc về những khái niệm được nghĩ ra cùng lúc với các từ nhiệt
kế (thermometer) và khí quyển (atmosphere). Tác giả là nhà khoa học người Hà Lan
Jan Baptista van Helmont (1577-1644), sống cùng thời với Galileo. Ông đã dựa vào
chữ chaos của tiếng Hy Lạp cổ để đặt ra chữ gas.
Sau khi khám phá ra rằng không khí gồm hai thành phần, trong đó một phần duy trì
sự cháy (ôxy) và một thành phần khác không có tính chất như vậy, Helmont viết:
"Chất khí duy trì sự cháy đó tôi gọi là gas, vì nó hầu như không khác gì cái chaos
của người Hy Lạp cổ (chữ chaos của người Hy Lạp cổ có nghĩa là khoảng không
sáng chói lọi).
Tuy vậy, sau đó khá lâu, chữ gas vẫn không được sử dụng rộng rãi, và phải mãi đến
năm 1789, nó mới được nhà hóa học Pháp nổi tiếng Lavoisier làm sống lại khi tìm
ra các loại khí đốt như hydro và methane. Danh từ đó càng được phổ biến rộng rãi
hơn khi người ta dùng khí nhẹ vận hành chiếc khinh khí cầu đầu tiên năm 1790.
Ngày nay, chữ gas được dùng khắp thế giới. Nó khá đa nghĩa, vì vừa có nghĩa là khí
đốt, vừa có nghĩa là hơi hoặc khí nhẹ nói chung. Trong tiếng Việt, chúng ta thường
gọi gas là ga, ví dụ bếp ga, bật lửa ga (Xin phân biệt chữ ga này với chữ ga trong
nhà ga, vì nhà ga được phiên âm từ chữ gare của tiếng Pháp).
15- Tại sao khi có gió lại thấy lạnh hơn?
Chắc hẳn ai cũng biết rằng trời rét mà im gió thì dễ chịu hơn so với lúc có gió.
Nhưng, không phải tất cả mọi người đều biết nguyên nhân của hiện tượng ấy. Chỉ
các sinh vật mới cảm thấy giá buốt khi có gió, còn các vật vô sinh thì không.
Chẳng hạn, nhiệt kế sẽ không hề tụt xuống khi để nó ra ngoài trời đang có lốc.
Trước hết, sở dĩ ta cảm thấy rét buốt trong những ngày đông có gió là vì nhiệt từ
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
mặt ta (và nói chung là từ toàn thân) tỏa ra lúc ấy nhiều hơn hẳn lúc trời im gió. Khi
đứng gió, lớp không khí bị thân thể ta làm nóng lên không được thay thế nhanh bởi
lớp không khí mới, còn lạnh. Còn khi gió mạnh, thì trong một phút, càng có nhiều
không khí đến tiếp xúc với da thịt ta và do đó thân thể ta càng bị lấy đi nhiều nhiệt.
Chỉ một điều đó thôi cũng đủ gây ra cảm giác lạnh.
Nhưng, hãy còn một nguyên nhân khác nữa. Da chúng ta luôn luôn bốc hơi ẩm,
ngay cả trong không khí lạnh cũng vậy. Để bốc hơi cần phải có nhiệt lượng, nhiệt
ấy lấy từ cơ thể chúng ta và từ lớp không khí dính sát vào cơ thể chúng ta. Nếu
không khí không lưu thông thì sự bốc hơi tiến hành rất chậm, bởi vì lớp không khí
tiếp xúc với da sẽ rất chóng no hơi nước (bão hòa). Nhưng nếu không khí lưu thông
và lớp khí tiếp xúc với da luôn luôn đổi mới, thì sự bốc hơi lúc nào cũng tiến hành
một cách mạnh mẽ, mà như vậy cơ thể sẽ tiêu hao rất nhiều nhiệt.
Vậy tác dụng làm lạnh của gió lớn đến mức nào? Điều này phụ thuộc vào vận tốc
của gió và nhiệt độ của không khí. Nói chung, tác dụng ấy vượt xa mức mà mọi
người tưởng. Bạn hãy xem một ví dụ sau để có thể hình dung được nó: Giả sử nhiệt
độ của không khí là +4 độ C, nhưng không hề có gió. Trong điều kiện ấy, nhiệt độ
của da chúng ta là 31 độ C. Nếu bây giờ có một luồng gió nhẹ thổi qua, vừa đủ lay
động lá cờ nhưng chưa đủ làm rung chuyển lá cây (khoảng 2m/giây), thì nhiệt độ da
chúng ta giảm đi 7 độ C. Còn khi gió làm ngọn cờ phấp phới bay (vận tốc 6m/giây)
thì da chúng ta lạnh mất 22 độ C, nhiệt độ của da chỉ xuống còn 9 độ C!
16- Tại sao con cù quay không đổ?
Rất nhiều khí cụ hồi chuyển khác nhau được chế tạo dựa trên tính chất của con cù.
Trong số hàng nghìn người từng chơi cù hồi thơ ấu chắc chẳng mấy ai trả lời được
câu hỏi đó. Con cù dù có quay thẳng đứng hay quay nghiêng cũng vẫn không đổ
như ta tưởng. Lực nào giữ nó lại trong tình trạng không vững vàng ấy?
Lý thuyết về con cù khá phức tạp, và ta sẽ không đi sâu vào vấn đề ấy. Ở đây ta chỉ
nói tới nguyên nhân chủ yếu khiến cho con cù đang quay không bị đổ.
Hình trên vẽ một con cù quay theo chiều mũi tên. Bạn hãy chú ý tới phần A của
mép con cù, và phần B đối xứng của A. Phần A có xu hướng chuyển động dời xa
bạn, còn phần B thì tiến lại gần hơn. Bây giờ bạn hãy theo dõi xem rằng khi nghiêng
trục của con cù về phía mình thì hai phần ấy chuyển động như thế nào.
Bằng một cái va chạm như thế bạn đã bắt buộc phần A chuyển động lên trên, và
phần B đi xuống dưới. Cả hai phần đều nhận một va chạm hướng vuông góc đối với
chuyển động riêng của chúng. Nhưng vì lúc con cù quay nhanh, các phần của vành
đĩa có vận tốc quay rất lớn. Do đó, vận tốc không đáng kể do bạn truyền cho sẽ hợp
với cái vận tốc rất lớn của một điểm ở vành đĩa, tạo thành một vận tốc tổng hợp rất
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
gần bằng vận tốc quay ấy. Vì vậy, chuyển động của con cù hầu như không thay đổi.
Đó là lý do vì sao mà con cù hình như lúc nào cũng chống lại khuynh hướng làm
cho nó đổ. Con cù càng nặng và quay càng nhanh thì khả năng đó càng lớn.
17- Lực hấp dẫn - dây cáp vô hình siêu khỏe
Bạn hãy thử tưởng tượng, không biết vì cớ gì lực hút của mặt trời bỗng nhiên biến
mất. Và trái đất, thay vì quay trên quỹ đạo, lại có nguy cơ trôi dạt vào vũ trụ mênh
mông. Lúc đó, các kỹ sư quyết định dùng những dây thép nối mặt trời với hành tinh
của chúng ta. Sản phẩm tạo ra là một rừng cột thép
Cái gì có thể bền hơn thép - loại vật liệu có khả năng chịu được sức căng
1000N/mm2? Vật liệu tốt nhất để giữ chặt trái đất chạy xung quanh mặt trời ắt phải
là những dây thép.
Bạn hãy hình dung ra một cột thép khổng lồ đường kính là 5 mét. Tiết diện ngang
của nó tính tròn là 20 000 000 mm2, do đó cột này chỉ có thể bị kéo đứt bởi một vật
nặng 20 000 000 000N.
Bạn hãy tưởng tượng thêm rằng cột thép đó nối liền trái đất với mặt trời. Bạn có
biết là phải dùng bao nhiêu cột thép rắn chắc như thế mới giữ cho trái đất chuyển
động theo quỹ đạo của nó không. Phải hàng triệu triệu cột. Để hình dung được cụ
thể cái “rừng” cột thép căng chi chít ở các lục địa và đại dương, xin nói thêm rằng
nếu phân bố đều các cột thép đó trên khoảng một nửa địa cầu hướng về phía mặt
trời, thì khoảng cách giữa chúng chỉ hơi rộng hơn đường kính của cột một ít.
Bạn hãy hình dung ra cái lực cần thiết để làm đứt cả một “rừng” thép khổng lồ này,
và bạn sẽ quan niệm được sự vĩ đại của lực hấp dẫn vô hình giữa trái đất và mặt
trời.
Thế mà toàn bộ lực vĩ đại đó lại chỉ biểu lộ ra ở chỗ, khi nó làm cong đường đi của
trái đất, thì mỗi giây nó bắt trái đất phải lệch khỏi tiếp tuyến của mình một khoảng 3
mm. Nhờ đó mà quỹ đạo của hành tinh chúng ta trở thành một đường cong kín, hình
bầu dục.
Liệu như thế không lạ hay sao: muốn cho trái đất mỗi giây lệch đi 3 mm mà phải
cần tới một lực khổng lồ đến thế! Điều đó chỉ chứng tỏ rằng, khối lượng của quả
địa cầu to lớn đến nhường nào, vì ngay cả một lực khổng lồ như vậy mà cũng chỉ
làm nó chuyển dời một khoảng cách nhỏ bé không đáng kể.
18- Tại sao tên lửa bay được?
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
Trong vấn đề này, ngay cả một số người từng học vật lý cũng giải thích nhầm lẫn.
Họ cho rằng tên lửa bay được là do nó đẩy vào không khí cái chất khí mà thuốc nổ
tạo ra khi cháy. Song thực tế, nguyên nhân khiến tên lửa bay lên lại hoàn toàn khác.
Bởi vì, nếu phóng tên lửa trong khoảng không gian không có không khí, nó còn bay
nhanh hơn là trong khoảng không có không khí. Như vậy, không khí không phải là
điểm tựa để tên lửa bay lên.
Nhà cách mạng Kibanchich đã trình bày nguyên nhân này một cách đơn giản và dễ
hiểu trong bút tích của mình viết trước khi chết vì chiếc tên lửa quân sự do ông chế
ra như sau:
“Lấy thuốc nổ nén lại thành một hình trụ, có một cái rãnh rộng nằm dọc theo trục,
rồi đặt cục thuốc nổ này vào một ống sắt tây (có một đầu bịt kín và một đầu để hở).
Thuốc nổ bắt đầu cháy từ bề mặt của rãnh này và dần dần trong một khoảng thời
gian nhất định lan tới mặt ngoài của thuốc nổ. Các chất khí tạo ra khi thuốc nổ cháy
sẽ gây nên một sức ép vào mọi phía, nhưng các áp suất bên của chất khí thì cân
bằng nhau, còn áp suất vào đáy hở của ống sắt tây thì không bị áp suất ngược lại
cân bằng (bởi vì về phía này các chất khí có lối thoát ra tự do), cho nên nó đẩy tên
lửa tới trước”.
Ở đây, hiện tượng cũng xảy ra y như khi bắn súng đại bác. Khi quả đạn lao về phía
trước thì thân khẩu súng giật lùi về phía sau. Hẳn bạn còn nhớ “sự giật” của súng
trường hay nói chung của bất kỳ một loại súng nào khác. Nếu một khẩu đại bác
được treo lơ lửng trong không khí mà không tỳ vào đâu cả, thì sau khi bắn một phát
đạn, nó sẽ bị đẩy lùi về phía sau với một vận tốc nào đó. Khẩu súng nặng hơn viên
đạn bao nhiêu lần thì vận tốc của nó cũng bé hơn vận tốc của đạn bấy nhiêu lần.
Tên lửa cũng là một loại đại bác, có điều nó không nhả đạn mà lại phun ra các chất
khí thuốc nổ. Chính thuốc nổ khi bị đốt cháy đã sinh ra áp suất, đẩy tên lửa bay
ngược chiều với chiều phụt của khí nén. Ở đây, chiều ngược này là hướng lên bầu
trời.
19- Tại sao diều bay được lên cao?
Đã bao giờ bạn tự thử giải thích tại sao chiếc diều giấy lại bay vút lên khi ta cầm
dây diều kéo chạy về phía trước? Nếu bạn có thể trả lời câu hỏi đó, thì bạn cũng sẽ
rõ vì sao mà máy bay hoặc hạt quả phong bay được, và cũng phần nào hiểu những
chuyển động kỳ dị của chiếc bumerang.
VẬT LÝ VUI Trần Minh – THCS Đồng Việt – Yên Dũng - BG
Tất cả những cái đó đều là những hiện tượng thuộc cùng một loại. Chính không khí,
một chướng ngại vật nguy hiểm đối với sự bay của các viên đạn, đã giúp những hạt
quả phong, cái diều giấy và cả chiếc máy bay nặng nhiều tấn vi vu trong không
trung.
Để giải thích nguyên nhân bay lên của diều giấy, ta hãy dùng hình vẽ đơn giản sau.
Giả sử đường MN là mặt cắt ngang chiếc diều. Lúc thả diều, ta kéo dây thì nó
chuyển động nằm nghiêng do sức nặng của đuôi. Giả sử chiều của chuyển động ấy
là từ phải sang trái. Gọi góc nghiêng của mặt phẳng diều đối với đường nằm ngang
là alpha. Ta hãy xét xem có những lực nào tác dụng vào diều.
Không khí dĩ nhiên là ngăn cản chuyển động, gây ra một sức ép nào đó vuông góc
với mặt phẳng. Trên hình, lực ép được biểu diễn bằng mũi tên OC, vuông góc với
MN. Có thể phân tích OC thành hai lực theo quy tắc hình bình hành, ta được lực
OD và OP. Lực OD đẩy chiếc diều về phía sau và do đó làm giảm vận tốc ban đầu
của nó. Còn lực OP thì kéo diều lên trên. Nó làm giảm trọng lượng của diều và nếu
đủ lớn thì có thể thắng trọng lượng này, đưa diều lên cao. Đó chính là lý do tại sao
diều lại bay lên khi ta kéo dây về phía trước.
Máy bay cũng là một cái diều, chỉ khác là lực phát động của tay ta được thay bằng
lực phát động của cánh quạt hoặc của động cơ phản lực, làm cho máy bay chuyển
động về phía trước, và do đó buộc nó phải bay giống như chiếc diều giấy.
20 - Khi gặp sét, nên đứng hay nên ngồi?
Nếu gặp mưa hoặc cơn dông trong khi đang ở giữa một khu vực rộng và trống trải,
tư thế tốt nhất cho bạn là quỳ xuống, hai đầu gối đặt sát nhau, đồng thời hai tay đặt
lên đầu gối và người nghiêng về phía trước. Trong lúc này, nếu khoác thêm một
chiếc áo mưa, bạn đã có "vỏ bọc" tránh thiên lôi rất hiệu quả
Nguyên tắc cơ bản để có tư thế tránh sét tốt nhất là hạ người càng thấp càng tốt,
tránh bị sét đánh trực tiếp và giảm tối đa diện tích tiếp xúc giữa cơ thể và mặt đất.
Tuyệt đối tránh chui vào những hang hốc vì đất là một môi trường dẫn điện cực tốt.
Nếu có điều kiện, nên dùng vải hoặc quần áo cuộn chặt lại thành một cuộn có độ