Kvant

Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →

30

KVANT 2014/№2

Có những loại đòn bẩy nào?

S. DVORYANINOV

VẤN ĐỀ CŨ ĐÃ BIẾT. CÓ NHIỀU BÁNH RĂNG, mỗi bánh răng tiếp theo được chia lưới với bánh răng trước đó (hình1). Bánh xe đầu tiên đang quay. Nó bắt đầu chuyển động lần thứ hai, lần thứ hai lần thứ ba, v.v. Tại một số

Tolya Vtulkin nhớ lại bài toán này vào năm lớp bảy, khi họ bắt đầu nghiên cứu đòn bẩy (hình2) và các khối trong vật lý. Anh đặc biệt thích khi trả lời câu hỏi của giáo viên: “Một khối cố định có tác dụng làm thay đổi hướng của lực”. Anh ấy phát âm ba từ ở cuối từ với niềm vui đặc biệt, như thể đang nhấn mạnh chúng. Tolik cảm thấy rất hữu ích khi thay đổi hướng của lực. Việc bơm bánh xe đạp bằng bơm tay là một chuyện và một việc khác là bơm chân. Ở đây bạn nhấn bàn đạp bằng chân, thực ra bạn chỉ cần đứng lên đó là xong. Dễ dàng và thuận tiện. Và khi sử dụng khối cố định, bạn chỉ cần kéo mình lên trên đó, giống như treo dây trong phòng tập. Sau đó, một từ đẹp khác xuất hiện - polyspast (hình3). Khối ròng rọc là một hệ thống các khối có thể di chuyển và cố định, giúp tăng sức mạnh.

Hình 1. Bánh răng dạng lưới

thời điểm trong chuỗi này, bánh xe cuối cùng được kết nối với bánh xe đầu tiên. Bây giờ tất cả những bánh xe này có thể quay được không? Đáp số cho câu hỏi này phụ thuộc vào số lượng bánh xe - vào số n. Giả sử số bánh xe là số lẻ, ví dụ 13. Nếu bánh xe thứ nhất quay theo chiều kim đồng hồ thì bánh xe thứ hai quay ngược chiều kim đồng hồ, bánh xe thứ ba quay theo chiều kim đồng hồ, bánh xe thứ tư quay ngược chiều kim đồng hồ, v.v. Mỗi bánh xe số lẻ sẽ quay theo chiều kim đồng hồ. Thứ mười ba cũng vậy. Nếu nó được kết nối với cái đầu tiên thì cái đầu tiên sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ. Nhưng điều đó không đúng. Do đó, tất cả các bánh xe của hệ thống này sẽ không thể quay đồng thời. Chúng ta có thể nói rằng việc quay bị cản trở bởi một trở ngại số học, đó là số lẻ n.

Hình 3. Davit có ròng rọc để hạ và cẩu thuyền lên tàu

Hình 2. Archimedes quay Trái đất bằng đòn bẩy (khắc cổ)

– Nếu xét một hệ đòn bẩy mắc nối tiếp với nhau thì sao? Ví dụ: như trên hình 4? Nó sẽ hoạt động chứ? Hãy xem. Điểm A, dưới tác dụng của lực F, di chuyển xuống, điểm B di chuyển lên, điểm C của đòn bẩy thứ hai di chuyển xuống… Có vẻ như nó hoạt động. Tuy nhiên, không. Một polylever như vậy không thể hoạt động được. Và chướng ngại vật ở đây là Hình 4. Hệ thống hai đòn bẩy nối nhau