Câu hỏi tự luận Khoa học tự nhiên 6 kết nối tri thức Bài 45: Lực cản của nước

CHƯƠNG VIII - LỰC TRONG ĐỜI SỐNG

BÀI 45 - LỰC CẢN CỦA NƯỚC

1. NHẬN BIẾT (3 câu)

Câu 1: Em hiểu thế nào về lực cản của nước? 

Trả lời:

Khi các vật chuyển động trong nước, lực ma sát xuất hiện và cản trở chuyển động. Lực đó được gọi là lực cản của nước.

Câu 2: Lực cản của nước phụ thuộc vào yếu tố nào?

Trả lời:

Lực cản của nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ: Độ lớn lực cản của nước càng mạnh khi diện tích mặt cản càng lớn.

Câu 3: Các vật chuyển động trong không khí có gặp phải lực cản hay không?

Trả lời:

Không chỉ nước mà cả không khí cũng tác dụng lực cản lên vật chuyển động trong nó. Độ lớn của lực cản của không khí cũng càng mạnh khi diện tích mặt cản càng lớn. 

2. THÔNG HIỂU (2 câu)

Câu 1: Tại sao khi thả cùng một vật ở cùng một độ cao, vật trong không khí lại rơi nhanh hơn?

Trả lời:

Vật thả trong không khí rơi nhanh hơn vật thả trong nước do lực cản của nước tác dụng vào vật lớn hơn lực cản của không khí tác dụng vào vật.

Câu 2: Nêu một số ví dụ về lực cản của nước.

Trả lời:

• Tàu ngầm có tốc độ nhỏ hơn máy bay vì tàu ngầm chịu tác dụng lực cản của nước và làm nó di chuyển chậm hơn.

• Vận động viên bơi lội giữ cơ thể thăng bằng khi bơi giúp làm giảm lực cản của nước tác dụng lên cơ thể do tiết diện nước xâm nhập vào đường bơi giảm.

3. VẬN DỤNG (3 câu)

Câu 1: Tại sao các sinh vật sống dưới nước có hình dạng khí động học, trong khi các sinh vật sống trên cạn thì không?

Trả lời:

Quá trình tạo ra dưa muối, sữa chua hay pho mát đều sử dụng vi khuẩn lên men lactic. Trong điều kiện không có oxygen, vi khuẩn này sẽ phân giải các chất trong nguyên liệu, sinh ra acid lactic tạo ra hương thơm và vị chua đặc trưng cho món ăn.

Câu 2: Tại sao các tay đua F1 phải nằm khi lái xe?

Trả lời:

Vì khi các tay đua F1 nằm xuống sẽ giúp giảm lực cản của không khí và duy trì trọng tâm thấp cho xe.

Câu 3: Các vận động viên đua xe thường cúi người xuống, gần như song song với mặt đường. Giải thích.

Trả lời:

Các vận động viên đua xe thường cúi khom thân người gần như song song với mặt đường để hạn chế lực cản của không khí tác dụng vào người giúp xe đi được nhanh hơn.

4. VẬN DỤNG CAO (3 câu)

Câu 1: Tại sao nước có lực cản lớn hơn không khí?

Trả lời:

Nước có lực cản lớn hơn không khí do:

• Khối lượng riêng: Nước có khối lượng riêng cao hơn so với không khí, tức là một đơn vị thể tích của nước có khối lượng lớn hơn so với một đơn vị thể tích của không khí. Do đó, nước có khả năng tạo ra lực cản lớn hơn khi di chuyển.

• Kết cấu phân tử: Phân tử nước có trọng lượng lớn hơn và kết cấu phức tạp hơn so với phân tử của không khí, khiến nước có tính chất đặc biệt trong việc tương tác với các vật thể, tạo ra lực cản mạnh khi tiếp xúc.

• Trạng thái: Nước ở trạng thái lỏng có khả năng tạo ra lực cản cao hơn so với không khí. Điều này có thể được thấy rõ trong các hiện tượng như lực cản của nước trong khi bơi lặn hoặc di chuyển qua chất lỏng.

• Áp suất: Nước cũng tạo ra áp suất lớn hơn trong các tình huống cụ thể, ví dụ như áp suất dưới đáy biển có thể làm cho việc di chuyển dưới nước trở nên khó khăn hơn di chuyển trong không khí.

Câu 2: Tại sao lực cản của nước tăng lên khi tốc độ di chuyển tăng lên?

Trả lời:

Lực cản của nước tăng lên khi tốc độ di chuyển tăng lên do một số nguyên nhân chính sau:

• Áp suất: Khi vật thể di chuyển nhanh hơn trong nước, áp suất tạo ra bởi chuyển động tạo ra áp suất trên bề mặt của vật thể. Điều này tạo ra một lực cản lớn hơn khi vật thể tiếp xúc với nước.

• Dòng chảy: Khi vật thể di chuyển nhanh hơn trong nước, dòng chảy tạo ra bởi chuyển động của nước cũng tăng lên. Dòng chảy này tạo ra lực cản lớn hơn đối với vật thể di chuyển.

Câu 3: Các phương tiện di chuyển trong nước làm cách nào để giảm lực cản của nước?

Trả lời:

• Cải thiện thiết kế hình dáng: các phương tiện di chuyển dưới nước thường được thiết kế theo hình dạng khí động học  để giảm lực cản. 

• Sử dụng vật liệu công nghệ cao: Công nghệ vật liệu có thể giúp tạo ra bề mặt nhẵn và trơn, giảm ma sát và lực cản khi tiếp xúc với nước.

• Tối ưu hóa động cơ: để tạo ra dòng chảy hiệu quả hơn và giảm ma sát cũng có thể giúp giảm lực cản của nước.

• Sử dụng chất phụ gia giảm ma sát: Các chất phụ gia (thường là sơn) có thể được sử dụng để giảm ma sát giữa bề mặt của phương tiện và nước, giảm lực cản và tăng hiệu suất di chuyển.

• Tối ưu hóa tốc độ di chuyển: Tối ưu hóa tốc độ di chuyển có thể giúp giảm lực cản khiến hiệu suất di chuyển tốt hơn.