Phân tích và Tóm tắt đề bài

Trước khi giải, chúng ta cần xác định các yếu tố quan trọng:

• Điểm tựa: Là điểm O.
• Lực của vật (trọng lượng hòn đá): Tác dụng tại điểm A. Ta ký hiệu là P.
• Cánh tay đòn của vật: Là khoảng cách từ điểm tựa O đến điểm A, tức là đoạn OA.
• Lực của người: Tác dụng tại điểm B. Đề bài cho là F.
• Cánh tay đòn của người: Là khoảng cách từ điểm tựa O đến điểm B, tức là đoạn OB.

Tóm tắt:

• Lực tác dụng của người: F = 150 N
• Khối lượng của hòn đá: m = 60 kg
• Khoảng cách từ điểm tựa đến hòn đá: OA = 20 cm
• Yêu cầu: Tính chiều dài của đòn bẩy AB.

Bài giải chi tiết

Bước 1: Đổi đơn vị

Để các đơn vị trong bài toán được thống nhất, chúng ta nên đổi khoảng cách OA từ centimet (cm) sang mét (m).

• OA = 20 cm = 0.2 m

Bước 2: Tính trọng lượng của hòn đá

Lực mà hòn đá tác dụng lên đầu A của đòn bẩy chính là trọng lượng của nó. Ta áp dụng công thức tính trọng lượng đã học:

• P = 10 * m

Thay số vào, ta có:

• P = 10 * 60 = 600 N

Bước 3: Áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy

Để có thể bẩy được hòn đá, lực tác dụng của người và trọng lượng của hòn đá phải tuân theo quy tắc cân bằng của đòn bẩy: "Tích của lực thứ nhất với cánh tay đòn của nó bằng tích của lực thứ hai với cánh tay đòn của nó".

Ta có công thức:

• P * OA = F * OB

Trong đó:

• P là trọng lượng hòn đá (600 N).
• OA là cánh tay đòn của hòn đá (0.2 m).
• F là lực tác dụng của người (150 N).
• OB là cánh tay đòn của người, đây là độ dài chúng ta cần tìm trước khi tính được AB.

Bước 4: Tính độ dài cánh tay đòn OB

Từ công thức ở Bước 3, ta có thể suy ra cách tính độ dài OB:

• OB = (P * OA) / F

Bây giờ, chúng ta thay các giá trị đã biết vào công thức:

• OB = (600 * 0.2) / 150
• OB = 120 / 150
• OB = 0.8 m

Bước 5: Tính chiều dài của đòn bẩy AB

Chiều dài của đòn bẩy AB chính là tổng độ dài của hai đoạn OA và OB.

• AB = OA + OB

Thay số vào, ta được:

• AB = 0.2 + 0.8
• AB = 1.0 m

Đáp số:
Vậy, chiều dài của đòn bẩy AB là 1.0 mét.

Lời khuyên hữu ích

• Về kiến thức:
• • Luôn nhớ "câu thần chú" của đòn bẩy: F1 * d1 = F2 * d2. Điều quan trọng nhất là bạn phải xác định đúng đâu là điểm tựa, đâu là các lực tác dụng (F1, F2) và các cánh tay đòn tương ứng (d1, d2 - là khoảng cách vuông góc từ điểm tựa đến giá của lực).
  • Hãy phân biệt rõ khối lượng (đơn vị kg) và trọng lượng (đơn vị N). Trọng lượng là lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật, và nó chính là lực mà vật đè lên đòn bẩy.