Bài 45. Lực cản của nước

Thí nghiệm về lực cản của nước

Dụng cụ: hộp thuỷ tinh hoặc nhựa cứng hình hộp chữ nhật, xe lăn, tấm cản hình chữ nhật, đường ray có xẻ rãnh ở giữa để lắp tấm cản, ròng rọc cố định, phễu rót nước, dây mảnh, lực kế lò xo có GHĐ 5 N, van xả nước.

• Bước 1: lắp dụng cụ khi chưa đổ nước, kéo từ từ lực kế theo phương thẳng đứng để xe lăn chuyển động ổn định; đọc và ghi số chỉ lực kế.
• Bước 2: cho nước vào hộp, lắp lại thí nghiệm như bước 1 và ghi số chỉ lực kế.

Khi có nước trong hộp, số chỉ lực kế lớn hơn khi chưa có nước, vì nước tác dụng lực cản lên tấm cản. Các vật chuyển động trong nước chịu tác dụng của lực cản của nước; lực này gây cản trở chuyển động của vật.

Lực cản của nước phụ thuộc yếu tố nào?

Lực cản của nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ: độ lớn lực cản của nước càng mạnh khi diện tích mặt cản càng lớn. Vì vậy vật có hình dạng thon, nhọn về phía trước chịu lực cản nhỏ hơn.

Mở rộng

Không khí cũng cản trở vật chuyển động trong nó, và lực cản cũng càng lớn khi diện tích mặt cản càng lớn. Vận động viên đua xe đạp đội mũ có hình dạng đặc biệt (khí động học) và cúi gập người khi muốn tăng tốc. Động vật sống dưới nước như cá mập, cá kiếm, cá ngừ có hình dạng gần với khí động học vì lực cản của nước rất lớn; động vật trên mặt đất như voi, gấu không cần vì lực cản của không khí không lớn.