Tại sao xe ôtô đồ chơi có thể tự độngchuyển hướng mỗi khi chạm phải vật cứng?

Bạn đã bao giờ đi lái ôtô đồ chơi trong các công viên chưa? Các bạn trẻ khi lái những chiếc ôtô này có thể tự do đâm vào nhau, xe có thể liên tục tự động chuyển hướng. Tuy nhiên nếu bạn đâm thẳng vào đầu hoặc đuôi chiếc ôtô đồ chơi của bạn bên cạnh thì chiếc ôtô đó chỉ chuyển động tiến hoặc lùi, chỉ khi nào bạn đâm ngang thì mới chuyển hướng. Tại sao?

Nguyên lí này rất giống với nguyên lí hoạt động của cái bập bênh và con quay đều dựa trên nguyên lý cân bằng trọng lực. Khi một người ngồi lên một đầu của ván bập bênh còn đầu kia không có người ngồi thì đầu có người sẽ bị đè xuống rất thấp; đầu không có người sẽ nâng lên cao do tấm ván bập bênh chịu lực tác dụng không đều. Một bên bị trọng lực của người ngồi ép xuống dưới, còn một bên thì lại không, làm cho một đầu của ván bị ép hạ xuống thấp.

Có hai cách làm cho cầu bập bênh trở lại thăng bằng; cách thứ nhất là người ngồi trên đó đi xuống, lúc này cả hai đầu cầu bập bênh đều không có trở lực tác dụng, nó sẽ ở trạng thái cân bằng. Cách thứ hai là một người có cùng trọng lượng ngồi lên đầu cầu còn lại. Khi hai đầu cầu bập bênh chịu áp lực tương đương, chúng sẽ cân bằng trở lại. Nguyên lí của con quay cũng vậy, khi kéo dây, con quay sẽ chuyển động, nếu kéo liên tục thì con sẽ liên tục chuyển động.

Tại sao? Bạn dùng dây kéo một phía của con quay, phía được kéo dây chịu lực tác động nên sẽ chuyển động về phía có lực tác dụng. Do ở đế con quay có một viên bi nhỏ rất trơn; trọng tâm của con quay rất ổn định nên khi một bên con quay chịu lực tác động sẽ làm toàn bộ con quay chuyển động theo. Nếu bạn liên tục kéo con quay về một phía sẽ tăng thêm lực tác động làm nó chuyển động nhanh hơn.

Nguyên nhân làm cho xe đồ chơi có thể tự động chuyển hướng cũng giống như ở con quay. Bạn có thể hình dung xe của bạn giống như một con quay, chiếc xe đâm vào xe của bạn có vai trò như một sợi dây để khởi động con quay, khi kéo dây về bên trái thì con quay sẽ chuyển động sang bên phải, ngược lại khi kéo dây sang bên phải thì con quay sẽ chuyển động sang bên trái.

Tương tự như vậy, khi xe của bạn bị xe bên cạnh đâm vào phía bên trái thì xe của bạn sẽ chuyển hướng sang bên phải, ngược lại khi xe của bạn bị đâm từ bên phải thì nó sẽ chuyển hướng sang bên trái, còn khi xe của bạn bị đâm chính diện phía trước hoặc phía sau thì do lực tác dụng vào bên trái và bên phải là đều nhau nên chiếc xe của bạn chỉ chuyển động lùi về phía sau hoặc chuyển động tiến về phía trước.

Nhưng tại sao khi kéo dây con quay có thể quay liên tục còn khi xe của bạn bị đâm chiếc xe không thể quay tròn? Bởi vì, đế của con quay là một viên bi sắt rất trơn, lực ma sát giữa viên bi và mặt đất là rất nhỏ, nên chỉ cần một lần tác đông lực (kéo dây) thì con quay có thể quay tròn. Trong khi bốn bánh của xe bạn được làm bằng cao su, lực ma sát giữa bánh xe và mặt đất là rất lớn nên chiếc xe chỉ bị chuyển hướng mà không bị quay tròn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Hỏi đáp & Tư vấn © 2013 Liên hệ