Tìm hiểu về quán tính

Quán tính, trong vật lý học, là tính chất bảo toàn trạng thái chuyển động của một vật. Tính chất này hiểu nôm na là "tính ì" của vật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu về quán tính Tìm hiểu về quán tính Quán tính, trong vật lý học, là tính chất bảo toàn trạng thái chuyển độngcủa một vật. Tính chất này hiểu nôm na là tính ì của vật. Khi một vật không chịu tác dụng lực hay các lực tác dụng lên vật cân bằng thìvận tốc của vật không thay đổi (vật giữ nguyên trạng thái đứng yên hay chuyểnđộng thẳng đều). Tính chất giữ nguyên vận tốc của vật gọi là quán tính (tiếng Anh:Inertia). Do có quán tính nên khi vật chịu tác dụng của lực thì vật không thể lập tứcđạt ngay vận tốc cần có mà phải có đủ thời gian để tăng hay giảm vận tốc mà vậtđang có. Mức quán tính của mỗi vật phụ thuộc vào khối lượng của vật. Vật có khốilượng càng lớn thì mức quán tính càng lớn. Thí nghiệm vui về quán tính  Hình a Hìnhb Hình c Mức độ ì của vật gắn liền với khối lượng của vật chất. Vật có khối lượng lớncó sức ì lớn hơn và cần có lực lớn hơn để làm thay đổi chuyển động của nó. Mốiliên hệ giữa quán tính với khối lượng được Newton phát biểu trong định luật 2Newton.Khối lượng hiểu theo nghĩa độ lớn của quán tính, khối lượng quán tính, không nhấtthiết trùng với khối lượng hiểu theo nghĩa mức độ hấp dẫn vật thể khác, khốilượng hấp dẫn. Tuy nhiên các thí nghiệm chính xác hiện nay cho thấy hai khốilượng này rất gần nhau và nguyên lý tương đương dùng để xây dựng nên thuyếttương đối rộng của Albert Einstein phát biểu rằng hai khối lượng này là một.Khối lượng quán tính trong chuyển động thẳng đều còn được mở rộng thành kháiniệm mô men quán tính trong chuyển động quay. Xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động của vật chất được phát biểulần đầu bởi Galileo Galilei và được Isaac Newton tổng kết lại trong định luật 1Newton (còn được gọi là định luật quán tính). Mọi vật đều có:xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yênxu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng đềukhi không có ngoại lực tác động vào chúng. Đây chính là chuyển động theo quántính.Trong lý thuyết tương đối rộng, chuyển động theo quán tính là chuyển động theođường trắc địa trong không thời gian.Các thí nghiệm vui sau đây giúp chúng ta tiếp cận với khái niệm quán tính, và cóthể gây bất ngờ cho nhiều người. Các bạn có thể thực hiện trước ở nhà và biểu diễncho các bạn cùng lớp trong các buổi học ngoại khoá Vật lí. Thí nghiệm 1 : Dùng hai sợi dây mảnh treo quả bóng đá bơm căng (hoặc thaybằng quả cân) và treo như Hình a. Em nêu tình huống trước mọi người : nếu giậtnhanh thì sợi dây dưới hay dây trên sẽ đứt ? Thí nghiệm 2 : Trải một tờ giấy mỏng ở mép bàn (Hình b) rồi đặt một nắpbút thẳng đứng lên trên. Em hãy yêu cầu các bạn của mình tìm cách lấy tờ giấy đimà vẫn giữ nắp bút không đổ. Để trò chơi thêm phần lí thú em có thể thay nắp bútbằng cốc thủy tinh hoặc vỏ chai nước ngọt, quyển tự điển(Hìnhc) ... Sau khi đã hiểu được khái niệm quán tính, ta có thể vận dụng để giải thíchcác hiện tượng có liên quan, ví dụ: 1. Một người đứng trên một chiếc thuyền đang chuyển động. Tại sao ngườiấy lại khó giữ được vị trí cũ của mình nếu thuyền đột ngột dừng lại ? 2. Khi nhổ cỏ dại, không nên bứt đột ngột ? 3. Trong các phim hành động thường có các cảnh rượt đuổi gay cấn. Ví dụ,một ô tô cảnh sát đang đuổi theo một tội phạm lái mô tô. Khi ô tô cảnh sát sắp bắtđược kẻ tội phạm ấy, mô tô thình lình rẽ ngoặt sang hướng khác. Tại sao mô tô rẽnhư vậy thì cảnh sát khó bắt được kẻ tội phạm ? Hiệu ứng Magnus Hiệu ứng Magnus là một trong những hiện tượng vật lý khá thú vị. Mộttrong những hiện tượng của hiệu ứng đó chính là đường đi không thẳng củaquả bóng đá(quỹ đạo chuyển động của quả bóng có hình vòng cung) Khí động lực học của trái bóngSự lệch quỹ đạo của một vật thể quay tròn lần đầu tiên được giải thích bởi LordRayleigh dựa trên công trình thực hiện năm 1852 của nhà vật lý Đức GustavMagnus. Thực ra hồi ấy Magnus muốn nghiên cứu xem tại sao những quả đạn lại bịlệch sang một bên khi vừa quay tròn vừa chuyển động, song sự lý giải của ông cũngđược áp dụng rất tốt cho trường hợp quả bóng đá.Ta hãy xét một trái bóng đang quay quanh một trục vuông góc với dòng không khíchuyển động trên bề mặt của nó.Tại một phía mặt bên của bóng, chiều quay của nó cùng chiều với chuyển động củadòng không khí (giả thiết) và như vậy dòng khí ở mặt bên này sẽ đi nhanh hơn sovới dòng khí ở phần giữa gần trục quay của bóng. Theo nguyên lý Bernouilli, ápsuất tại một mặt bên của bóng, nơi có dòng khí chuyển động nhanh hơn sẽ nhỏhơn áp suất ở phần giữa. Tại mặt bên kia của bóng thì điều này xảy ra ngược lại, vìtại đó chiều quay của bóng sẽ ngược với chiều chuyển động của dòng khí, làm giảmtốc độ dòng khí và từ đó làm tăng áp suất. Như vậy, có một sự không cân bằng vềlực và quả bóng sẽ đi lệch sang một bên. Những hiện tượng như thế này thườngđược gọi là “hiệu ứng Magnus”. ...