Giải SGK Khoa học tự nhiên lớp 6 Cánh diều Phần 4 Chủ đề 9 Bài 26: Lực và tác dụng của lực (Trang 137-139)

Giới thiệu Phần 4: Năng lượng và sự biến đổi

Sau khi đã khám phá thế giới tự nhiên đa dạng về sinh vật, chúng ta sẽ bước sang một lĩnh vực hoàn toàn mới và không kém phần thú vị: **Năng lượng và sự biến đổi**. Đây là một phần kiến thức nền tảng cực kỳ quan trọng trong Khoa học tự nhiên, giúp các em hiểu được bản chất của mọi hiện tượng xảy ra xung quanh mình. Từ việc quả táo rơi xuống đất, chiếc xe chuyển động, đến cây cối quang hợp hay ánh sáng mặt trời sưởi ấm Trái Đất, tất cả đều liên quan đến năng lượng và các dạng biến đổi của nó. Phần này sẽ giúp các em trả lời những câu hỏi như “Năng lượng là gì?”, “Năng lượng tồn tại dưới những dạng nào?”, “Nó chuyển hóa ra sao?”, và quan trọng hơn là “Chúng ta sử dụng năng lượng như thế nào để phục vụ cuộc sống?”. Nắm vững kiến thức về năng lượng sẽ mở ra cánh cửa để các em hiểu sâu sắc hơn về thế giới vật lí và hóa học, là tiền đề cho những bài học phức tạp hơn sau này.

Để hỗ trợ các em trong quá trình học tập, Sĩ Tử cung cấp các tài liệu giải bài tập và lời giải chi tiết cho bộ sách Cánh diều:

• Tổng hợp giải SGK Khoa học tự nhiên lớp 6 Cánh diều
• Lời giải Bộ sách lớp 6 Cánh Diều
• Tài liệu học tập lớp 6

Giới thiệu Chủ đề 9: Lực

Chúng ta thường nghe nói đến “lực” trong cuộc sống hàng ngày: “dùng lực để đẩy”, “lực hấp dẫn”, “lực kéo của động cơ”… Vậy lực thực sự là gì trong khoa học? Chủ đề 9 sẽ giải đáp thắc mắc đó, mở đầu bằng bài học về **Lực và tác dụng của lực**. Lực là một đại lượng vật lí đặc trưng cho sự tương tác giữa các vật, có khả năng làm thay đổi trạng thái chuyển động của vật (làm vật nhanh lên, chậm lại, đổi hướng) hoặc làm vật bị biến dạng. Từ việc đơn giản như kéo một chiếc ghế, đẩy cánh cửa, cho đến những hiện tượng phức tạp hơn như lực hút của Trái Đất làm quả táo rơi, hay lực ma sát giúp xe phanh lại – tất cả đều là biểu hiện của lực. Trong chủ đề này, chúng ta không chỉ tìm hiểu về định nghĩa, các tác dụng của lực mà còn làm quen với cách đo lực và biểu diễn lực, đặt nền móng cho việc nghiên cứu sâu hơn về cơ học sau này.

—

I. Nhận biết lực (trang 137)

Quan sát hình 26.1 và cho biết ai đang đẩy, ai đang kéo.

Trả lời:

Dựa vào hình 26.1 (trang 137 SGK) mô tả “Hai người tác dụng lực lên cái tủ”:

• Người đàn ông (áo xanh) đang **đẩy** cái tủ.
• Người phụ nữ (áo cam) đang **kéo** cái tủ.

Chúng ta có thể nhận biết được điều này qua hướng tác dụng lực và tư thế của hai người: người đàn ông đang dùng tay tác dụng lực từ phía sau tủ về phía trước, còn người phụ nữ dùng tay nắm vào tủ và kéo về phía mình.

Hãy tìm một số ví dụ về sự đẩy và sự kéo trong thực tế.

Trả lời:

Trong thực tế, các ví dụ về sự đẩy và sự kéo xuất hiện rất thường xuyên xung quanh chúng ta:

• **Ví dụ về sự đẩy:**
  • Bạn **đẩy** cánh cửa để mở cửa vào nhà.
  • Người công nhân **đẩy** xe rùa chứa vật liệu xây dựng.
  • Vận động viên **đẩy** tạ trong môn đẩy tạ.
  • Quả bóng **đẩy** vào tường rồi nảy ra.
  • Dòng nước **đẩy** thuyền trôi.
  • Gió **đẩy** thuyền buồm đi.
• **Ví dụ về sự kéo:**
  • Bạn **kéo** ngăn kéo để lấy đồ.
  • Người nông dân **kéo** gầu nước từ giếng lên.
  • Xe ô tô **kéo** theo rơ moóc.
  • Thuyền buồm bị gió **kéo** đi (hoặc buồm bị gió đẩy đi).
  • Lực hấp dẫn của Trái Đất **kéo** mọi vật rơi xuống.
  • Nam châm **kéo** các vật bằng sắt.

II. Tác dụng của lực (trang 138)

Hãy nêu ví dụ về lực tác dụng lên vật: làm thay đổi tốc độ của vật; làm thay đổi hướng chuyển động của vật; làm vật biến dạng; làm thay đổi tốc độ của vật và làm vật biến dạng.

Trả lời:

Lực có thể gây ra nhiều tác dụng khác nhau lên vật. Dưới đây là các ví dụ minh họa cho từng tác dụng:

• **Làm thay đổi tốc độ của vật:**
  • **Ví dụ 1:** Một người đá vào quả bóng đang đứng yên, làm quả bóng bắt đầu chuyển động (tốc độ từ 0 tăng lên).
  • **Ví dụ 2:** Khi xe đạp đang đi, bóp phanh (lực ma sát giữa má phanh và vành xe), xe sẽ chậm lại rồi dừng hẳn (tốc độ giảm xuống).
• **Làm thay đổi hướng chuyển động của vật:**
  • **Ví dụ 1:** Người đánh cầu lông dùng vợt tác dụng lực vào quả cầu đang bay tới, làm quả cầu đổi hướng bay sang sân đối phương.
  • **Ví dụ 2:** Dùng tay gạt nhẹ vào hòn bi đang lăn thẳng, làm hòn bi chuyển động theo hướng khác.
• **Làm vật biến dạng:**
  • **Ví dụ 1:** Dùng tay bóp nát lon nước ngọt rỗng (lon nước bị méo mó, biến dạng).
  • **Ví dụ 2:** Dùng tay kéo giãn sợi dây cao su (sợi dây dài ra, biến dạng).
• **Làm thay đổi tốc độ của vật và làm vật biến dạng (xảy ra đồng thời):**
  • **Ví dụ 1:** Một chiếc xe ô tô đâm vào bức tường. Bức tường tác dụng lực làm xe dừng lại (thay đổi tốc độ), đồng thời phần đầu xe bị bẹp dúm (biến dạng).
  • **Ví dụ 2:** Người thủ môn bắt bóng: Lực từ tay thủ môn làm quả bóng đang bay dừng lại (thay đổi tốc độ), đồng thời quả bóng hơi bị lõm vào một chút khi bị bắt (biến dạng).
  • **Ví dụ 3:** Khi đấm vào một cái bao cát: Lực của cú đấm làm bao cát bay đi (thay đổi tốc độ), đồng thời bao cát bị lõm vào tại vị trí tác dụng lực (biến dạng).

III. Độ lớn của lực (trang 138-139)

Hãy nêu ví dụ về các lực có độ lớn khác nhau.

Trả lời:

Các lực trong thực tế có độ lớn rất đa dạng, từ rất nhỏ đến rất lớn. Dưới đây là một số ví dụ:

• **Lực rất nhỏ:**
  • Lực gió nhẹ làm lay động cành lá cây (có thể chỉ vài phần của Newton).
  • Lực hút của một mẩu giấy đối với một chiếc kẹp giấy (rất nhỏ, chỉ vài micro Newton).
• **Lực trung bình:**
  • Lực kéo của một em học sinh khi kéo cặp sách (khoảng vài chục Newton).
  • Lực tác dụng khi bóp phanh xe đạp (khoảng vài chục đến trăm Newton).
• **Lực lớn:**
  • Lực kéo của động cơ xe tải khi chở hàng (hàng nghìn Newton).
  • Lực đẩy của tên lửa khi phóng lên không trung (hàng triệu Newton).
  • Lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên một người (khoảng vài trăm Newton).

Đơn vị đo độ lớn của lực là Newton, kí hiệu là N. 1 Newton là độ lớn của lực làm cho vật có khối lượng 1 kg chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 1 m/s² (kiến thức này sẽ được học ở các lớp cao hơn, ở lớp 6 chỉ cần biết đơn vị là Newton).

Hãy đối chiếu ảnh của lực kế trong hình 26.6 với lực kế thật để chỉ ra các bộ phận sau đây: Lò xo; Cái chỉ vạch; Vạch chia và số chỉ.

Trả lời:

Dựa vào hình 26.6 (trang 139 SGK) mô tả “Lực kế lò xo” và kiến thức về lực kế lò xo, chúng ta có thể chỉ ra các bộ phận như sau:

*(Nếu có hình ảnh trực quan, học sinh sẽ dễ dàng đối chiếu hơn. Dưới đây là mô tả theo cấu tạo chung của lực kế lò xo.)*

1. **Lò xo:** Đây là bộ phận quan trọng nhất của lực kế. Nó nằm bên trong vỏ của lực kế, được nối với một đầu móc và một cái chỉ vạch. Khi có lực tác dụng vào móc, lò xo sẽ bị giãn ra (nếu là lực kéo) hoặc nén lại (nếu là lực đẩy, nhưng lực kế thường dùng để đo lực kéo). Độ giãn/nén của lò xo tỉ lệ thuận với độ lớn của lực.
2. **Cái chỉ vạch (Kim chỉ thị/Con trỏ):** Là một kim nhỏ hoặc một vạch màu đỏ/đen, được gắn với lò xo. Khi lò xo giãn/nén, cái chỉ vạch sẽ di chuyển dọc theo thang chia độ, chỉ ra độ lớn của lực tác dụng.
3. **Vạch chia và số chỉ (Thang đo):** Là các vạch kẻ và các con số được in trên thân của lực kế.
   • **Vạch chia:** Là các đường kẻ nhỏ trên thang đo, giúp xác định giá trị của lực một cách chính xác.
   • **Số chỉ:** Là các con số được ghi trên thang đo, thường là 0 N, 1 N, 2 N, v.v., biểu thị độ lớn của lực mà cái chỉ vạch đang chỉ vào.

Ngoài ra, lực kế còn có: **Vỏ ngoài** (bảo vệ các bộ phận bên trong), **Móc treo** (để giữ lực kế hoặc treo vật), và **Móc kéo** (để móc vào vật cần đo lực).

Lực kế lò xo ở hình 26.6 có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất là bao nhiêu?

Trả lời:

Quan sát hình 26.6 (trang 139 SGK) về lực kế lò xo:

• **Giới hạn đo (GHĐ):** Là giá trị lớn nhất ghi trên thang đo của lực kế.
  • Nhìn vào hình 26.6, vạch cuối cùng trên thang đo là **5 N**. Vậy, giới hạn đo của lực kế này là **5 N**.
• **Độ chia nhỏ nhất (ĐCNN):** Là giá trị của mỗi vạch nhỏ nhất trên thang đo.
  • Trong hình 26.6, giữa hai số liên tiếp (ví dụ từ 0 N đến 1 N, hoặc từ 1 N đến 2 N), có 10 khoảng chia nhỏ.
  • Vậy, độ chia nhỏ nhất = (Giá trị giữa hai số liên tiếp) / (Số khoảng chia nhỏ giữa hai số đó) = 1 N / 10 = **0,1 N**.

Tóm lại, lực kế lò xo ở hình 26.6 có **Giới hạn đo là 5 N** và **Độ chia nhỏ nhất là 0,1 N**.

IV. Đo lực bằng lực kế (trang 139)

Em hãy lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch đo được lực kéo một vật bằng lực kế lò xo.

Trả lời:

Để đo lực kéo một vật bằng lực kế lò xo, chúng ta có thể lập kế hoạch và thực hiện như sau:

—

KẾ HOẠCH ĐO LỰC KÉO MỘT VẬT BẰNG LỰC KẾ LÒ XO

1. Mục đích:

• Biết cách sử dụng lực kế lò xo để đo độ lớn của lực kéo.
• Xác định độ lớn lực kéo cần thiết để làm vật chuyển động.

2. Dụng cụ cần thiết:

• Lực kế lò xo (có GHĐ và ĐCNN phù hợp với lực cần đo, ví dụ lực kế 5 N, ĐCNN 0,1 N).
• Một vật cần đo lực kéo (ví dụ: một cuốn sách, hộp bút, đồ chơi…).
• Mặt phẳng để vật chuyển động (mặt bàn, sàn nhà).

3. Các bước tiến hành:

Bước 1: Chuẩn bị lực kế và vật cần đo.

• Kiểm tra lực kế: Đảm bảo kim chỉ thị (cái chỉ vạch) đang ở vạch số 0 khi chưa có lực tác dụng. Nếu không, điều chỉnh về vạch 0 (nếu lực kế có nút điều chỉnh).
• Xác định vật cần đo lực kéo (ví dụ: cuốn sách).

Bước 2: Móc lực kế vào vật.

• Móc móc kéo của lực kế vào vật cần kéo (ví dụ: dùng dây buộc vào cuốn sách và móc lực kế vào dây, hoặc nếu vật có chỗ móc sẵn thì móc trực tiếp).

Bước 3: Thực hiện phép đo.

• Đặt vật trên mặt phẳng.
• Cầm lực kế và kéo vật từ từ, nhẹ nhàng theo phương ngang trên mặt phẳng. Cố gắng kéo sao cho vật chuyển động đều (hoặc gần đều) và kim chỉ thị của lực kế ổn định.
• Đọc giá trị của lực kế khi vật bắt đầu chuyển động hoặc đang chuyển động đều. Quan sát đầu kim chỉ thị trùng với vạch chia nào trên thang đo.

Bước 4: Ghi nhận kết quả và lặp lại.

• Ghi lại kết quả đo được vào bảng hoặc sổ tay. Đơn vị là Newton (N).
• Thực hiện lại phép đo khoảng 3 lần để có kết quả chính xác hơn và tính giá trị trung bình (nếu cần).

Ví dụ:

Đo lực kéo một cuốn sách trên mặt bàn:

• Lần 1: Lực kế chỉ 1,2 N.
• Lần 2: Lực kế chỉ 1,1 N.
• Lần 3: Lực kế chỉ 1,2 N.

Giá trị trung bình của lực kéo là khoảng

N.

—

V. Biểu diễn lực (trang 139)

Hãy biểu diễn các lực sau:

a) Một người đẩy cái hộp với lực 1 N và một người đẩy cái hộp với lực 2 N (theo phương nằm ngang).

b) Một xe đầu kéo đang kéo một thùng hàng với lực 500 N.

Trả lời:

Để biểu diễn lực, chúng ta dùng một mũi tên (vec-tơ lực) với các yếu tố sau:

• **Gốc:** Là điểm đặt của lực (nơi lực bắt đầu tác dụng lên vật).
• **Phương và chiều:** Trùng với phương và chiều của lực.
• **Độ dài:** Tỉ lệ với độ lớn của lực (chọn một tỉ xích thích hợp).
• **Mũi tên:** Chỉ chiều của lực.

Để biểu diễn, ta cần chọn một tỉ xích (tỉ lệ) phù hợp. Ví dụ: 1 cm trên hình tương ứng với bao nhiêu Newton.

—

**a) Một người đẩy cái hộp với lực 1 N và một người đẩy cái hộp với lực 2 N (theo phương nằm ngang).**

Giả sử chọn tỉ xích: **1 cm ứng với 1 N.**

• **Lực 1 N:** Được biểu diễn bằng một mũi tên dài **1 cm**.
• **Lực 2 N:** Được biểu diễn bằng một mũi tên dài **2 cm**.

*(Minh họa bằng hình vẽ:)*

“`
[ Hộp ] <—- F1 = 1N (dài 1 cm)
[ Hộp ] <—- F2 = 2N (dài 2 cm)
“`
(Lưu ý: Hướng mũi tên là chiều đẩy. Nếu đẩy từ trái sang phải, mũi tên sẽ hướng sang phải. Ở đây ta giả sử đẩy từ phải sang trái.)

—

**b) Một xe đầu kéo đang kéo một thùng hàng với lực 500 N.**

Giả sử chọn tỉ xích: **1 cm ứng với 100 N.**

• Lực 500 N sẽ được biểu diễn bằng một mũi tên dài: 500 N / 100 N/cm = **5 cm**.

*(Minh họa bằng hình vẽ:)*

“`
[Xe đầu kéo] —-> [Thùng hàng] F = 500N (dài 5 cm)
“`
(Gốc của mũi tên đặt vào điểm tiếp xúc giữa xe đầu kéo và thùng hàng, hoặc đặt vào thùng hàng. Chiều mũi tên là chiều kéo, tức là chiều chuyển động của thùng hàng.)

—

Lưu ý: Trong thực tế, khi vẽ, em cần vẽ rõ ràng các mũi tên và ghi chú độ lớn của lực bên cạnh hoặc phía trên mũi tên, đồng thời ghi rõ tỉ xích đã chọn.