Thí nghiệm vui · Vật lý 10 · Động lực học
Hai chiếc nĩa “đứng” trên miệng cốc
Ghép hai chiếc nĩa với một que tăm, đặt đầu que tăm lên miệng cốc — cả hệ cân bằng như ảo thuật!
🧰 Chuẩn bị
- Hai chiếc nĩa kim loại giống nhau
- Một que tăm (hoặc que diêm)
- Cốc thuỷ tinh hoặc chai
🤔 Dự đoán trước khi làm
Trọng tâm của hệ hai nĩa + que tăm nằm ở đâu: trên que tăm, trong khoảng giữa hai nĩa hay ngay dưới miệng cốc?
Ghi dự đoán của em ra giấy, sau khi làm thí nghiệm hãy so sánh xem em đoán đúng không nhé!
🧪 Cách làm
- Đan răng của hai chiếc nĩa vào nhau sao cho hai cán chĩa ra hai bên, tạo thành hình chữ V.
- Cắm que tăm vào khe giữa các răng nĩa (chỗ hai nĩa đan nhau).
- Đặt đầu kia của que tăm lên mép cốc, dịch dần que tăm đến khi cả hệ đứng yên.
⚠️ An toàn
- Cẩn thận với cốc thuỷ tinh; có thể dùng chai nhựa thay thế.
👀 Hiện tượng
Bấm để xem hiện tượng (sau khi đã làm thí nghiệm)
Cả hệ đứng cân bằng chỉ nhờ một điểm tựa nhỏ ở mép cốc, hai cán nĩa chúc xuống phía dưới miệng cốc.
Em quan sát thấy:
💡 Giải thích
Bấm để xem giải thích
Vật cân bằng khi giá của trọng lực đi qua điểm tựa. Hai cán nĩa nặng cong xuống làm trọng tâm của cả hệ nằm ngay bên dưới điểm tựa. Đây là cân bằng bền: khi bị lệch nhẹ, moment của trọng lực \(M = P \cdot d\) kéo hệ trở về vị trí cũ (giống con lật đật).
Em hãy giải thích hiện tượng bằng kiến thức đã học:
🚀 Thử thêm
- Đốt nhẹ đầu que tăm phía trong cốc (có người lớn) — que cháy đến mép cốc thì tắt nhưng hệ vẫn cân bằng.
👩🏫 Gợi ý cho thầy cô
Liên hệ: trọng tâm thấp giúp xe tải, tháp cao, người đi trên dây… giữ được cân bằng.