Trả lời nhanh
Trong các phát biểu thường gặp về lực căng dây, câu sai là câu nói rằng lực căng dây có thể là lực nén hay lực đẩy. Lực căng dây có bản chất là lực đàn hồi, đặt tại chỗ dây tiếp xúc với vật, có phương trùng với sợi dây và chiều hướng từ hai đầu dây vào phần giữa dây, nên nó luôn là lực kéo. Dây mềm không thể đẩy vật.
Lực căng dây là gì?
Khi ta kéo một vật bằng sợi dây, dây bị giãn ra một chút. Sợi dây có xu hướng co lại về chiều dài ban đầu và kéo ngược vào vật. Lực đó là lực căng dây, ký hiệu thường là T hoặc Fcăng.
Như vậy, lực căng dây thuộc loại lực đàn hồi. Nó chỉ xuất hiện khi dây bị căng. Nếu dây chùng thì lực căng bằng 0.
Các đặc điểm đúng cần thuộc
| Đặc điểm | Nội dung đúng |
|---|---|
| Bản chất | Là lực đàn hồi của dây bị biến dạng |
| Điểm đặt | Tại điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật |
| Phương | Trùng với chính sợi dây |
| Chiều | Hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của dây |
| Tính chất | Luôn là lực kéo, không bao giờ là lực đẩy |
Phân tích các kiểu phát biểu hay xuất hiện
- “Lực căng dây có bản chất là lực đàn hồi”: đúng, vì lực này sinh ra do dây biến dạng.
- “Điểm đặt là chỗ đầu dây tiếp xúc với vật”: đúng, đó là nơi dây tác dụng lực lên vật.
- “Phương trùng với sợi dây, chiều từ hai đầu dây vào giữa”: đúng, mô tả hướng kéo của dây.
- “Lực căng dây có thể là lực kéo hoặc lực nén”: sai, vì dây mềm bị đẩy sẽ chùng chứ không truyền được lực đẩy.
- “Lực căng dây luôn bằng trọng lượng của vật treo”: sai nếu hệ đang chuyển động có gia tốc, vì khi đó lực căng lớn hơn hoặc nhỏ hơn trọng lượng.
Vì sao dây không đẩy được?
Hãy thử dùng một sợi dây thừng để đẩy một chiếc hộp trên bàn. Dây gập lại và không đẩy được hộp đi đâu cả. Điều này cho thấy dây chỉ truyền được lực khi bị kéo căng. Muốn đẩy, ta phải dùng thanh cứng hoặc lò xo bị nén, đó là lực đàn hồi dạng khác.
Công thức hay dùng
Vật khối lượng m treo thẳng đứng đứng yên: T = mg. Nếu vật đi lên với gia tốc a hướng lên: T = m(g + a). Nếu đi xuống với gia tốc a hướng xuống: T = m(g − a). Với g xấp xỉ 9,8 m/s2.
Một điểm quan trọng: nếu dây nhẹ và không giãn, vắt qua ròng rọc nhẹ, ma sát bỏ qua thì lực căng ở hai phía dây có độ lớn bằng nhau.
Mẹo chọn đáp án khi gặp “câu nào sai”
- Đọc từng phương án và tự dịch ra câu hỏi “đúng với dây hay không”.
- Cảnh giác với các từ tuyệt đối như “luôn”, “không bao giờ”, “bằng nhau”. Câu có từ tuyệt đối thường dễ sai nếu thiếu điều kiện.
- Phương án nhắc đến “lực nén” hoặc “lực đẩy” của dây gần như chắc chắn là phát biểu sai.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm lực căng dây với trọng lực. Hai lực này khác điểm đặt và khác bản chất.
- Quên rằng lực căng chỉ bằng trọng lượng khi vật đứng yên hoặc chuyển động đều.
- Vẽ chiều lực căng hướng ra xa vật. Thực tế lực căng tác dụng lên vật hướng dọc theo dây về phía dây.
Luyện tập
- Câu 1. Vật 2 kg treo đứng yên bằng dây, lấy g = 10 m/s2. Tính lực căng dây. Đáp án: T = mg = 20 N.
- Câu 2. Vật 2 kg được kéo lên nhanh dần đều với a = 1 m/s2, g = 10 m/s2. Tính T. Đáp án: T = 2.(10 + 1) = 22 N.
- Câu 3. Dây chùng thì lực căng bằng bao nhiêu? Đáp án: bằng 0, vì dây không bị biến dạng đàn hồi.
Câu hỏi thường gặp
Lực căng dây có bản chất là gì?
Lực căng dây có bản chất là lực đàn hồi, xuất hiện khi sợi dây bị kéo căng và biến dạng.
Lực căng dây có thể là lực đẩy không?
Không. Dây mềm chỉ truyền được lực kéo, nếu bị đẩy thì dây chùng và lực căng bằng 0.
Khi nào lực căng dây bằng trọng lượng của vật?
Khi vật treo đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều, hợp lực lên vật bằng 0 nên T = P = mg.
Lực căng hai bên ròng rọc có bằng nhau không?
Bằng nhau nếu dây nhẹ, không giãn, ròng rọc nhẹ và bỏ qua ma sát.