PH N T CH LÂ Í ỰC TRÊN HÌNH VẼ ĐỂ GIẢI C C B IÁ À
TẬP LIÊN QUAN ĐẾN M Y CÁ Ơ RÒNG RỌC Ở
CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ THCS
A. MỞ ĐẦU.
Trong qúa trình giảng dạy học sinh, đặc biệt l bà ồi dưỡng học sinh
giỏi môn vật lý tôi thấy học sinh rất lúng túng trong việc xác định, phân tích
v tìm mà ối liên hệ giữa các lực trong những b i tà ập liên quan đến máy cơ
ròng rọc. Tôi đã tìm tòi suy nghĩ v rút ra à được một số kinh nghiệm trong
khi giải các b i tà ập.
Nội dung của b i vià ết n y nhà ằm ôn lại những kiến thức đã học, rèn
luyện kỹ năng giải các b i tà ập vật lý giúp học sinh (đặc biệt l hà ọc sinh
giỏi) có thêm những kinh nghiệm trong giải b i tà ập vật lý nâng cao có liên
quan đến ròng rọc bằng phương pháp phân tích lực trên hình vẽ.
Nội dung được chia l m 3 phà ần:
Ph ầ n I : Các b i tà ập liên quan đến ròng rọc cố định.
Ph ầ n II : Các b i tà ập liên quan đến ròng rọc động.
Ph ầ n III : Các b i tà ập kết hợp giữa ròng rọc cố định, ròng rọc động v các à
máy cơ đơn giản khác.
Trong mỗi phần có phần lý thuyết v b i tà à ập. Phần lý thuyết giúp các
em nhớ lại những công thức v nhà ững vấn đề chung. Phần b i tà ập nhằm rèn
luyện kỷ năng giải v tìm ra nhà ững phương pháp giải cho những b i tà ập
tương tự. Những b i tà ập trong mỗi phần được trình b y tà ừ mức độ đơn giản
đến khó. Sau nhưng b i tà ập đó có các b i tà ập tương tự giúp học sinh tự rèn
luyện kỹ năng v tà ự kiêm tra mức độ tiếp thu kiến thức.
B. NỘI DUNG.
1
·
Kiến thức cơ bản về lực(đối với học sinh THCS).
Lực l mà ột đại lượng vecto biểu diễn bằng một mũi tên có:
+ Gốc l à điểm đặt của lực.
+ Phương, chiều trung với phương chiều của lực.

Sau đây l mà ột số b i tà ập áp dụng theo mức độ tăng dần tính phức tạp
nhằm mục đích rèn luyện tư duy v kà ỷ năng của học sinh:
(Các b i tà ập được bỏ qua khối lượng của ròng rọc)
2. B i tà ậ p.
B i tà ậ p 1 : Vật A có khối lượng m
A
= 0,2Kg được treo
v o mà ột ròng rọc cố định như hình vẽ. Tính lực kéo đầu B
để vật đứng yên.
L ờ i gi ả i . Để giữ vật A đứng yên cần phải tác dụng lên T
đầu dây B một lực F
B
sau cho: F
B
= P
A
F
B
Hay F
B
= 10.m
A
= 10.0,2 = 2(N). A
Vậy cần tác dung lên đầu B một lực 2N thì vật A đứng yên. P
B i tà ậ p 2 :
Vật A được mắc v o ròng rà ọc như hình vẽ. Vật A có khối lượng
m = 0,2(Kg), thể tích V = 0,1.10
-3
m
3

. 10
4
=1(N)
B i tà ậ p 3: Hai vật có khối lượng m
1
= 1,5(Kg) v mà
2
= 1(Kg)
3
H.2
H.1’
•
•
N
được treo v o hai à đầu sợi dây vắt qua một ròng rọc cố định vật m
1
tì lên
s n. Hà ảy xác định áp lực do m
1
ép lên s n.àPhân tích.
Các lực tác dụng lên m
1
l : Trà ọng lực P
1
có phương T
1
T

lên trên, trọng lực P
2
có phương thắng đứng, chiều xuống dưới. Khi vật m
2

đứng yên thì: P
2
= T
2
. Khi hệ cân bằng thì T
1
= T
2
 P
1
– N = P
2

N = P
1
– P
2
. Phẩn lực tác dụng lên vật có độ lớn bằng áp lực của vật tác
dụng lên s n: F = N à  F = P
1
– P
2
.
L ờ i gi ả i: Gọi P
1

– N
= P
2

=>N = P
1
– P
2
.
Gọi F l áp là ực của vật tác dụng lên s n ta có F = N à
hay F = P
1
– P
2
= 10m
1
– 10m
2
= 10.1,5 – 10.1 =5(N).
B i tà ậ p t ươ ng t ự :
4
H.3
•
•
Cho hệ vật như hình vẽ với m
1
= m
2
= 1,5(Kg), vật m
2

1
lần về đường đi, không có lợi về công.
Khi treo vật v o ròng rà ọc động như hình vẽ. Vật chịu tác T
dụng của hai lực trọng lực P có phương thẳng đứng v à
chiều hướng xuống dưới, lực căng dây T có phương thẳng
đứng v chià ều hướng lên trên ta biểu diễn các lực trên hình P
vẽ. Khi vật A chuyển động đều hoặc đứng yên thì P = T
với T = 2T
1
=> T
1
=
2
P
. Khi đó lực kéo dây ở đầu B l Fà
k
=T
1
hay F
k
=
2
P
.
Nếu gọi s l quà ảng đường vật A đi được thì quảng đường đi của đầu dây B
l s’: à
s’ =2s. Khi đó công A để kéo vật A l : A = Fà
k
.s’ = P.s
2.B i tà ậ p.

được vắt qua ròng rọc như b i tà ập 1. Tính lực kéo đầu B để
vật A đứng yên khi nhúng vật A ngập trong nước.
III. C C B I TÁ À ẬP KẾT HỢP GIỮA RÒNG RỌC CỐ ĐỊNH V RÒNG RÀ ỌC
ĐỘNG.
1.Lý thuy ế t :
Hệ ròng rọc l kà ết hợp giữa ròng rọc cố định v ròng rà ọc động với
mục đích l m à đổi hướng của lực kéo v già ảm về độ lớn của lực. Có các
dạng thường gặp như sau:
Dạng 1: Vật được mắc v o hà ệ ròng rọc như hình 6:
B i 1: à
Cho hệ ròng rọc như hình vẽ, m
A
= 0,3(kg).
Tính lực kéo đầu dây B để vật chuyển động đều đi lên. T’
Tính công kéo khi vật chuyển động được quảng đường h =2cm.
Phân tích:Hợp lực tác dụng lên vật A l là ực căng dây T v trà ọng B T
lực P biểu diễn như trên hình vẽ. Khi vật A cân bằng thì P
A
=T F
k

A
với T = 2T’ =>P
A
= 2T’. Gọi F
K
l là ực kéo đầu B để vật A P
A
chuyển động đều đi lên khi đó: F
K

B i 2à . Cho hệ ròng rọc như hình vẽ. Vật A có
khối lượng m = 2(Kg). Hỏi lực kéo đầu B l bao nhiêu à để
vật A chuyển động đều đi lên. Muốn vật A đi lên 4 cm T
2
thì tay phải kéo đầu dây đi bao nhiêu cm. Tính công
thực hiện lúc đó. B
Gi ả i : Vật A chịu tác dụng của lực căng dây T, trọng F
k
T
1

6
H.6
H.7
•
lùc P ®îc biÓu diÔn nh trªn h×nh vÏ. Khi vËt A c©n
bằng thì T = P
A
m T = 2Tà
1
, T
1
=2T
2
=> T
2
=
4
A
P

B i tà ậ p t ươ ng t ự :
B i 1:à Vật A được mắc v o hà ệ ròng rọc như hình 7. nhưng vật A được
nhúng v o trong nà ước biết V
A
= 0,4.10
-3
m
3
. Tính lực kéo đầu B để A đứng
yên.
B i 2:à Cũng như yêu cầu trên ta có thể mở rộng hệ ròng rọc như sau:7
H.7’
•
T ổ ng quát : Lực kéo dây F
k
=
n
P
n
(
2
l sà ố ròng rọc động).
D ạ ng 2 : Vật được treo v o mà ột Palăng(H8):
B i tà ậ p 1 : Cho hệ ròng rọc như hình vẽ.
Vật A có khối lượng m
A
= 5(Kg). Tính lực kéo

+ T
4
= P P
A
Với T
1
= T
2
= T
3
= T
4
= F
k
=> F
k
=
4
P

Thay số: M
A
= 5 (Kg) ta có F
k
=
4
10
A
m
=

L ờ i gi ả i: Vật M chịu tác dụng bởi các lực: Trọng lực F
k
P v là ực căng dây T. Ta biểt diễn các lực lên hình vẽ.
Khi vật M cân bằng: T = P với T = T
1
+ T
2
+ T
3
trong T
đó T
1
= T
2
= T
3
= F
k
=> F
k
=
3
P
B i tà ậ p t ươ ng t ự : P
Vật được mắc v o hà ệ ròng rọc sau:
Tính lực kéo đầu B để hệ cân bằng.
P
D ạ ng 4 : Vật được mắc v o hà ệ ròng rọc như H.12.
B i tà ậ p: Cho hệ ròng rọc như hình vẽ. Vật A v B có khà ối
lượng m

khi cân bằng: T
2
=P
B
với B
T
1
= 2T
2
 T
1
=2P
B
 P
A
=2P
B
 m
A
= 2m
B
P
A
P
B

9
H.11
H.12
•

2
.
- Lực đè lên tâm ván của người P
1
– T
2
P
2

- Sức căng dây T
1
,

T
2
với T
1
= 2.T
2
. P
1
Khi thanh cân băng: P
2
+ (P
1
– T
2
) = T
1
+ T


2
P
. AB =P’.
2
AB
<=> P = P’ hay M = M’.
III. K Ế T LU Ậ N:
Trên dây l phà ương pháp phân tích lực để giải các b i tà ập về máy
cơ đơn giản l ròng rà ọc. Trong quá trình giảng dạy khi chưa vận dụng
phương pháp n y tôi thà ấy học sinh rất lúng túng trong khi giải b i tà ập về
ròng rọc. Nhưng từ khi tôi vận dụng phương pháp n y v o già à ảng dạy,
hướng dẫn cho học sinh thi tôi thấy các em tiếp thu rất nhanh, vận dụng
v o già ải các b i tà ập rất hiệu quả. Cụ thể, tôi chọn ra 10 học sinh bồi dưỡng
thì có 9 học sinh l m b i rà à ất tốt đạt từ 8 đến 10 điểm, 1 học sinh đạt 7
điểm.
Tuy nhiên trong b i vià ết n y dù rà ất cố gắng nhưng không thể không
thiếu sót, mong các đồng nghiệp góp ý để ng y c ng ho n thià à à ện hơn.
IV. ĐỀ XU Ấ T KI Ế N NGH Ị
- Trong quá trình công tác tôi thấy Sở GD - ĐT v phòng GD thà ường
tổ chức các đợt bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên nhưng ít thấy tổ
chức chuyên đề bồi dưỡng về phương pháp giải các dạng b i tà ập vật lý cho
giáo viên. Nên tôi thiết nghĩ các cấp có thẩm quyền tạo điều kiện cho giáo
viên tham gia các buổi bồi dưỡng về phương pháp để nâng cao nhận thức,
trau dồi chuyên môn nghiệp vụ để giảng dạy có hiệu quả hơn.
- Vì mỗi sáng kiến l mà ột t i lià ệu rất quan trọng nên tôi nghỉ rằng
nếu Sở v Phòng sau mà ỗi năm nên lựa chọn các sáng kiến tiêu biểu trong
tĩnh cũng như ngo i tà ĩnh in th nh sách phát cho giáo viên l m t i lià à à ệu học
tập cho mình.
11