Đáp án Vật lí 10 kết nối tri thức Bài 19: Lực cản và lực nâng

BÀI 19 LỰC CẢN VÀ LỰC NÂNG

I. Lực cản của chất lưu 

1. Lực cản
2. Lực cản phụ thuộc những yếu tố nào?

Câu 1:

Bằng cảm nhận trực giác của mình, em thử đoán xem độ lớn của lực cản phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Em hãy tìm những thí nghiệm để chứng minh cho những dự đoán của em. 

Trả lời:

Độ lớn của lực cản phụ thuộc vào những yếu tố: hướng chuyển động , hình dạng của vật, bề mặt diện tích tiếp xúc

Thí nghiệm chứng minh:

Khi đi xe máy trên đường, nếu ta đi cùng chiều gió thì có cảm giác không gặp trở ngại trong việc chuyển động. Nếu ta đi ngược hướng chiều gió thì sẽ bị cản nhiều hơn

Khi thả diều: con diều có đầu nhọn hơn sẽ bay được cao hơn. con diều có đầu bẹt thì bay thấp hơn

Khi ta kéo thùng catong trên sàn nhà thì sẽ ít bị cản hơn khi kéo một cái tủ áo quần bằng gỗ 

Câu 2: Trong hình ở phần đầu bài học, ô tô nào chịu lực cản nhỏ hơn?

Trả lời:

Ô tô A chịu lực cản nhỏ hơn

Câu 3: Nêu thêm một số ví dụ chứng tỏ lực cản của không khí liên quan đến hình dạng và tốc độ của vật

Trả lời:

Ví dụ:

Nếu chạy xe máy với tốc độ 50km/h thì bị gió tạt vào mặt làm rát mặt, còn nếu chạy 30km/h thì không có cảm giác gió tạt vào mặt

Khi chơi thả diều, con diều có mũi nhọn hơn thì sẽ bay được cao hơn và nhanh hơn (Những con diều có khối lượng như nhau)

Câu 4: Quan sát hình 19.2 để thảo luận và làm sáng tỏ về lực cản của nước phụ thuộc vào hình dạng của các vật chuyển động trong nước như thế nào?

Trả lời:

Lực cản của nước phụ thuộc vào hình dạng của các vật chuyển động trong nước:

Tất cả các vật chuyển động dưới nước trong hình đều có hình đầu nhọn để làm giảm bớt lực cản của nước

II. Lực nâng của chất lưu

Câu 1: Chuồn chuồn có thể bay lượn trong không trung. Tại sao chúng không bị rơi xuống đất do trọng lực.

Trả lời:

Bởi vì khi bay, ngoài trọng lực, chuồn chuồn còn chịu tác dụng của lực nâng không khí

Câu 2: Biểu diễn các lực tác dụng lên một khinh khí cầu đang lơ lửng trong không khí

Trả lời:

Các lực tác dụng lên khinh khí cầu khi đang lơ lửng trong không khí là:

• Lực hút của trái đất có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.
• Lực nâng của không khí có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên
• Lực cản của gió có phương ngang, chiều ngược với chiều bay của khinh khí cầu

Câu 3: Hình 19.6 biểu diễn các lực tác dụng lên một máy bay đang bay ngang ở độ cao ổn định với tốc độ không đổi. Nếu khối lượng tổng cộng của máy bay là 500 tấn thì lực nâng có độ lớn bao nhiêu?

Trả lời:

Trọng lượng của máy bay là: 500 000 x 9.8 = 4 900 000N.

Lực nâng máy bay lên cao phải có độ lớn bằng trọng lượng của máy bay và bằng 4 900 000N

Câu 4: Nêu những đặc điểm khác biệt giữa lực cản và lực nâng

Trả lời:

Điểm khác biệt:

Lực cản thì phụ thuộc vào hình dạng và vận tốc của vật. Còn lực nâng thì không

Lực cản ngược hướng với chuyển động và cản trở chuyển động. Lực nâng thì hỗ trợ cho phép vật chuyển động, vuông góc với phương chuyển động của vật

Phần em có thể 

Câu 1: Giải thích tại sao các phương tiện giao thông tốc độ cao lại cần có hình con thôi.

Trả lời:

Trong các loại hình thì xe được thiết kế hình con thoi sẽ giảm được lực cản nhiều nhất. Mà vận tốc của xe phụ thuộc nhiều vào lực cản tác dụng lên xe. Như vậy các phương tiện giao thông tốc độ cao cần có hình con thoi.

Câu 2: Chỉ ra được lực nâng và lực cản khi máy bay hạ cánh hoặc cất cánh.

Trả lời:

Khi máy bay cất cánh, phần trước máy bay hướng lên, khi đó lực nâng tăng dần, giúp cho máy bay chuyển động lên cao hơn.

Ngược lại khi máy bay hạ cánh thì phần đầu máy bay hơi hướng xuống, lực nâng khi đó giảm dần giúp cho máy bay hạ thấp độ cao dần dần cho đến khi tiếp xúc với đường băng.