Giải thích các hiện tượng Vật lí

CÁC HIỆN TƯỢNG VẬT LÝ
Hiện tượng 1: Khi đi tàu hoả (hay ô tô), nếu ta không nhìn ra bên ngoài thì không
thấy mình chuyển động, nếu nhìn ra bên ngoài sẽ thấy các cột điện chuyển động, cây cối
nhà cửa như chạy về phía sau (?) Nếu đang đi gặp một tàu khác ở chổ tránh nhau có khi
ta cảm tàu ta ngồi đang chạy, có khi ta cảm thấy tàu ta đứng im (?)
Giải thích : Nếu ta nhìn cảnh vật bên ngoài qua cửa sổ của tàu hoả (hay ô tô) thì vô
tình ta chọn khung cửa sổ làm mốc. khoảng cách giữa ta và khung cửa sổ không thay
đổi, nên ta có cảm giác ta đứng yên, còn khoảng cách giữa các vật bên ngoài (cây cốI
cột điện, nhà cửa) và khung cửa sổ thay đổi vùn vụt nên ta có cảm giác như chúng ta
đang “chạy” về phía sau.
Khi tàu vẫn chạy mà gặp một tàu khác, nếu ta không để ý đến khung cửa sổ mà chỉ
chăm chú nhìn sang tàu kia ta sẽ cảm thấy tàu ta đang chạy, vì khi đó vô tình đã chọn
tàu kia làm mốc. nhưng nếu ta lại để ý tới khung cửa sổ của tàu ta ngồi, ta lại có cảm
giác tàu kia chạy vì khi đó ta chọn khung cửa sổ làm mốc.
Hiện tượng 2: Khi ngồI trên tàu hoả (hay ô tô …) đang chạy nhanh, nếu nhìn qua
cửa sổ và chú ý tới một vật nào ở phía xa (cây to, cái quán giữa đồng …) ta lại thấy mọi
vật xung quanh vật ấy như chạy vòng quanh vật đó (?)
Giải thích : Khi chú ý vào một vật nào đó ta vô tình chọn một vật và cả hướng mà
ta nhìn vật đó làm mốc (coi hướng đó đứng yên), khi ngồi trên xe đang chạy hướng nhìn
của ta tới vật luôn luôn quay quanh vật đó so với vật đứng yên trên mặt đất.
Theo tình chất tương đối của chuyển động, nếu coi hướng nhìn không thay đổi thì
mọi vật trên mặt đất sẽ phải quay so với hướng nhìn theo chiều ngược với chiều quay
của hướng nhìn.
Hiện tượng 3: Các máy bay bay xa được tiếp dầu trong khi bay như thế nào ?
Giải thích: Nếu hai vật chuyển động cùng chiều có cùng vận tốc thì có thể coi
chúng đứng yên đối với nhau. Hai toa tàu trong cùng một đoàn tàu đang chạy thì có thể
coi chúng đứng yên đối với nhau, do đó người ta mới có thể dể dàng đi từ toa tàu nọ
đến toa tàu kia. Hai người đi xe đạp song song cùng chiều với vận tốc dễ dàng chuyển
cho nhau một vật nào đó.
Từ những thí dụ trên ta thấy rõ rằng muốn tiếp dầu cho một máy bay đang bay thì
máy bay chở dầu phải bay cùng một vận tốc, song song, cùng chiều và gần chiếc máy

bay cần nhận dầu. lúc đó vòi tiếp dầu từ máy bay chở dầu sẽ dễ dàng nối sang bầu chứa
dầu của máy bay nhận dầu.
Cũng theo nguyên tắc đó các con tàu vũ trụ mặc dù đang bay với vận tốc hàng chục
kilômét mỗi giây vân có thể ghép với nhau và các nhà du hành vũ trụ vẫn có thể chuyển
từ con tàu này sang con tàu kia.
Hiện tượng 4: Bắn một máy bay cần bắn đón đầu (?)
Giải thích : Một vật dù có chạy nhanh đến đâu, muốn đi hết một đoạn đường cũng
phảI mất mất một khoảng thời gian nhất định. Nếu ta ngắm thẳng vào máy bay mà bắn
thì khi viên đạn tới chỗ máy bay ngắm, máy bay đã bay khỏi chỗ đó rồi, và kết quả là
“vuốt đuôi”. Vì vậy bao giờ cũng phải đón đầu để cho đạn và máy bay cùng gặp nhau ở
một chỗ. Muốn thế, người bắn phải ước lượng sao cho quãng đường đón trước máy bay
1
(AB) đúng bằng quãng đường mà máy bay bay được trong thời gian viên đạn đi được
tới B.
(Máy bay) A
 B (Gặp nhau)
(Đạn bắn)
Như vậy, khoảng đón trước nhiều hay ít tuỳ thuộc vào vận tốc của máy bay, vận tốc
của đạn, khoảng cách từ máy bay đến đất và hướng bay của máy bay.
Những người có kinh nghiệm bắn chim hay bắn cá lượn cũng phải bắn đón đầu mới
trúng được.
Hiện tượng 5: Máy bay bắn súng về phía trước hay phía sau có tác dụng mạnh hơn
(?)
Giải thích : Khi máy bay bắn súng về phía trước, vận tốc của viên đạn bằng tổng
vận tốc của đạn so với súng và vận tốc của máy bay. Nếu bắn về phía sau thì vận tốc của
đạn bằng hiệu vận tốc của đạn so với súng và vận tốc của máy bay. Do đó, bắn về phía
trước đạn đi nhanh hơn, nên có tác dụng mạnh hơn.
Hiện tượng 6: Ngồi trên xe chạy nhanh ta thường thấy có gió thổi vào mặt (?)
Giải thích: Khi đi xe đạp lúc trời lặng gió hay là gió nhẹ bao giờ ta cũng thấy có
gió thổi vào trước mặt. Xe chạy càng nhanh, gió thổi vào mặt càng mạnh. Nếu ngồi trên

xe ô tô hoặc xe máy đang phóng nhanh, gió thổi vào mặt rất dữ dội. Hiện tượng này có
thể dễ giải thích bằng tính chất tương đối của chuyển động.
Theo tính chất này, nếu ta chuyển động với vận tốc v trong một lớp không khí
đứng yên thì cũng có thể coi ta đứng yên và lớp không khí đó chuyển động với vận tốc
v theo chiều ngược lại nghĩa là có gió thổi vào mặt ta với vận tốc – v
Dựa vào tính chất này, muốn nghiên cứu được lực cản của không khí và máy bay,
các phòng thì nghiện về máy bay đã đặt mẫu máy bay hoặc máy bay thật đứng yên trong
một đường ống, và thổi một luồng gió mạnh vào phía trước may bay với vận tốc bằng
vận tốc của máy bay bay trong khi bay.
Hiện tượng 7: Hành khách đứng yên trên tàu bị ngã ngửa về phía sau khi tàu
chuyển bánh đột ngột, và ngã dúi về phía trước khi tàu hãm lại đột ngột (?)
Giải thích : Theo định luật I Niutơn: Nếu một vật nào đang đứng yên mà không có
một vật nào tác động tới thì nó sẽ đứng yên mãi mãi; hoặc nếu vật đang chuyển động
mà không có cái gì đẩy nó đi hoặc hãm nó lại thì chuyển động ấy phải là chuyển động
thẳng và đều. Lúc tàu đang đỗ, toàn thân hành khách đang đứng yên. Thình lình tàu
chuyển bánh, bàn chân hành khách bị kéo đi vì có lực ma sát giữa sàn tàu và chân, còn
thân thể không có vật nào tác động tới nên nó vẫn đứng yên so với mặt đất. Thành thử
hành khách bị ngã ngửa về phía sau (như thể quàng dây vào chân mà giật). Lúc tàu đang
chạy, toàn thân hành khách đang cùng chuyển động với vận tốc nào đó. Thình lình tàu
2
hãm lại, bàn chân hành khách cũng dừng lại do lực ma sát tác dụng. Nhưng thân thể vẫn
cứ chuyển động tiếp tục, vì thế hành khác ngã dúi về phía trước.
Tính chất muốn giữ nguyên vận tốc đang có các vật gọi là quan tính. Trong hiện
tượng trên, hành khách đã ngã mỗi khi tàu dừng lại đột ngột, hoặc chuyển bánh đột
ngột, tương tự như có một lực tác dụng vào người đó. Ta gọi lực này là lực quán tính.
Để tránh hiện tượng hành khách bị ngã do quán tính, những người lái tàu có kinh
nghiệm bao giờ cũng cho tàu chuyển bánh từ từ hoặc hãm tàu dần dần, để hành khách
kịp dùng lực của bắp chân để điều chỉnh vận tốc của toàn thân theo tàu
Hiện tượng 8: Khi ô tô chạy đến chỗ đường vòng, hành khách bị đẩy ép vào thành
xe (?)

Giải thích: Chúng ta đã biết rằng vật chất có quán tính, tức là có tính chất bảo toàn
vận tốc đang có của nó. Nhưng chúng ta chú ý rằng vận tốc ở đây được bảo toàn cả về
độ lớn và cả về hướng.
Khi ô tô đang đi thẳng mà lái vòng về phía trái chẳng hạn, người ngồi trong xe vẫn
có xu hướng chuyển động thẳng theo hướng cũ, tức là về phái bên phảI của xe sau khi
đã ngoặt. Do đó người ngồi trên xe bị đẩy ép vào thành xe bên phải.
Hiện tượng 9: Mô tô có thể “bay” qua hoà (?)
GiảI thích: Nếu ta ném viên đá, thì lúc viên đá rờI khỏI tay mặc dầu lực ném của
tay không còn tác dụng nữa nhưng đá vân tiếp tục “bay” trong không khí một quãng xa.
Chuyển động ấy là do quán tính của viên đá (tính chất muốn bảo toàn vận tốc đang có
của nó).
Khi bánh sau của mô tô vừa rờI khỏI bờ hào bên này thì không còn lực nào đẩy mô
tô nữa, nhưng mô tô đã được một vận tốc v nào đó nên hiện tượng sẽ xảy ra tương tự
như lúc viên đá rờI khỏI tay ngườI ném.
Tuy nhiên ta cũng chú ý rằng lúc đó mô tô vừa “bay” vừa rơi, nên vận tốc v phảI
hơi hướng nghiêng lên phía trên một chút. May thay! Các miệng hào thường hơi dốc
lên một ít đủ điều kiện cho mô tô vượt qua hào không bị rúc vào bờ hào bên kia.
Chuyển động do quán tính có rất nhiều trong thực tế, chẳng hạn khi ta đi xe đạp có
lúc ngừng đạp, xe vẫn bon đi, máy bay Mỹ bị trúng đạn không rơi ngay tạI chổ …
Hiện tượng 10: Có câu tục ngữ “Dao sắc không bằng chắc kê” (?)
GiảI thích : Ta biết rằng một vật có khốI lượng càng lớn thì quán tính của nó càng
lớn. Mặc khác, vì vậy có quán tính nên khi tác dụng một lực vào vật thì vận tốc của nó
không thay đổi ngay một cách đáng kể mà phải sau một khoảng thời gian nhất định. Nếu
vật có quán tính lớn (nghĩa là có khốI lượng lớn) thì khoảng thời gian này càng lớn.
Bây giờ, nếu ta dùng dao chặt thanh tre không kê lên cái gì hoặc kê không chắc
chắn, thì vì quán tình của thành tre nhỏ nên lực tác dụng của dao vào thanh tre sẽ làm
cho thanh tre chuyển động theo dao. Do đó dao khó ăn sâu vào tre.
Nếu ta kê thanh tre đó lên một khúc gỗ lớn, thì khi dao chặt khối gỗ chưa kịp
chuyển động (vì khốI lượng khúc gỗ lớn và khúc gỗ lạI tỳ vào đất), thanh tre đã bị đứt
rồi. Ta cũng thấy rõ rằng ngườI cấp dưỡng không bao giờ bổ củI trên đống cát mà

thường bổ củI trên tảng đá lớn.
3
Cái đe của ngườI thợ rèn cũng có khối lượng khá lớn để nhờ “chắc kê” khi đánh
búa miếng thép rèn biến dạng dễ dàng. Tuy nhiên cũng có trường hợp ta không thể kê
được, chẳng hạn ta muốn phát một bụI cây thì ta làm thế nào ? Ta sẽ dùng dao thật sắc
và phát thật nhanh. Như thế do quán tính bụi cây chưa kịp chuyển động thì đã đứt rồi.
Nhưng cũng có trường hợp ta không thể kê được mà cũng không thể dùng dao sắc
để phát nhanh được, chẳng hạn như cắt tóc. Lúc đó ta phải dùng kéo hoặc tông đơ (cũng
là một hình thức của kéo).
Hiện tượng 11: Trên một số đường dây cao thế có treo những khối sắc ở hai đầu
dây gần cột điện (?)
GiảI thích : Đây là loại đường dây cao thế mà dây điện được treo bên dưới sứ cách
điện. Khi trời gió, dây điện rung cọ vào dây treo nó, lâu dần cả dây treo và dây điện bị
mòn và có thể đứt rơi xuống đất, rất nguy hiễm cho người qua lại.
Để chống hiện tượng trên, người ta đã gắn vào 2 đầu dây điện (gần chỗ treo) những
khốI sắc. Nhờ có quán tính lớn, những khốI sắc sẽ làm cho 2 đầu dây rung không đáng
kể mặc dầu đoạn dây giữa của giây luôn luôn rung. Như vây chổ treo dây không chống
mòn.
Hiện tượng 12: Vô lăng của các máy như máy tiện, máy khâu, động cơ nổ … có tác
dụng gì (?)
GiảI thích : Vô lăng bánh đà là một bánh xe nặng (có quán tính lớn). Khi Vô lăng
đang quay tít, muốn hãm lại phảI có lực cản lớn, nếu lực cản nhỏ vận tốc Vô lăng sẽ
không thay đổi mấy. NgườI ta ứng dụng điều đó ở các máy cần đảm bảo vận tốc quay
đều đặn. chẳng hạn ở máy tiện hay ở máy khâu, nhờ có Vôlăng mà vận tốc chuyển
động của máy thay đổI rõ rệt, thậm chí có thể ngừng chạy do sức cản của vật cần tiện
hay vảI gây nên khi đưa chúng vào máy.
Vôlăng của ô tô, mô tô có tác dụng làm cho pittông chuyển động qua điểm chết (vị
trí đổI hướng chuyển động của pittông ở trong xi lanh) và đồng thờI còn có tác dụng đẩy
cho pittông chuyển vận trong những thờI kỳ hút, nén nhiên liệu và đẩy hơi đã cháy (khí
thảI) ra ngoài.

Hiện tượng 13: Một số ô tô đồ chơi của thiếu nhi có thể tự động chạy được một
quãng xa sau khi miết bánh ô tô xuống mặt đất một chút (?)
GiảI thích : Ô tô đồ chơi đó là ô tô quán tính. Nguyên tắc của nó rất đơn giản. Nếu
lật ngữa ô tô lên ta sẽ thấy khốI sắc tròn nặng và có một số bánh xe răng để truyền
chuyển động. Động cơ chính là khốI sắc tròn ấy mà ta gọi là Vôlăng. Khi ta miết bánh
xe ô tô xuống đất, qua hệ sống bánh xe răng vô lăng sẽ quay tít. Vì Vôlăng có khối
lượng lớn, quán tính lớn nên nó giữ được vận tốc lâu. Do đó khi ta buông tay, vô lăng
còn tiếp tục quay một thời gian, khiến cho ô tô có thể chuyển động một quãng khá xa
nữa.
Hiện tượng 14: Thông thường ta thấy búa làm bằng thép, nhưng cũng có búa làm
bằng nhôm, bằng gỗ. Tại sao lạI làm búa bằng những chất khác nhau (?)
GiảI thích: Ta thấy rõ ràng búa làm bằng các chất khác nhau là do yêu cầu của kỹ
thuật sản xuất. Nếu dùng búa đóng vào các vật phẩm sản xuất mà yêu cầu không được
làm vật phẩm biết dạng thì búa phảI làm bằng một chất không được cứng hơn chất làm
vật phẩm. Chẳng hạn vật phẩm làm bằng nhôm thì búa phảI làm bằng nhôm. NgườI thợ
mộc đóng mọng bàn ghế phải dùng búa gỗ thì mặt bàn, ghế mớI không bị hàn vết.
4
Nhưng nếu búa dùng để rèn, thì phải làm bằng thép cứng để có thể làm vật rèn biến
dạng được.
Hiện tượng 15: khi vòi nước chảy, ở phía trên gần vòi dòng nước chảy liên tục,
nhưng càng xuống phía dướI nước chảy càng rờI rạc không thành dòng (?)
GiảI thích : Ta hãy tưởng tượng dòng nước là một dòng các giọt nhỏ nốI đuôi
nhau, thoát khỏi vòi cách nhau nhưng khoảng thờI gian rất ngắn. Như vậy trong khoảng
thờI gian đầu khoảng cách chưa chênh lệch mấy, các giọt nước còn dính vào nhau tạo
thành một dòng liên tục. Càng lâu hơn, khoảng cách giữa các giọt nước càng chênh lệch,
chúng xa nhau dần, đên một lúc nào đó các giọt nước rờI hẳn nhau, khiến cho nước
chảy không thành dòng liên tục nữa.
Hiện tượng 16: Xe chở nặng ít xóc hơn xe chở nhẹ (?)
GiảI thích : Nếu xe chở nặng (khối lượng lớn), theo định luật thứ hai của Niutơn,
gia tốc gây nên xóc sẽ bé: xóc giãm đi. Nếu xe nhẹ, gia tốc gây nên xóc lớn: xóc mạnh.

Để tránh khỏi xóc người ta trang bị cho xe những cái “díp” hoặc cái giãm xóc. Thực
chất đó là những cái lò xo (lò xo xoắn hoặc lá mía). Khi có va chạm giữa bánh xe và mặt
đường, những lực xuất hiện sẽ làm cho các lò xo đó biến dạng, gia tốc gây nên xóc giãm
và xe bớt xóc.
Hiện tượng 17: Pháo cao xạ thường xó nòng rất dài (?)
GiảI thích: Không cứ gì pháo cao xạ mà cáo pháo tầm xa điều phảI có nòng dài. Sở
dĩ như vậy vì hơi thuốc súng chỉ có tác dụng đẩy viên đạn đi trong khi đạn còn ở trong
nòng súng. Trong nòng súng, viện đạn nhờ lực đẩy của hơi thuốc sẽ chuyển đông có gia
tốc, tức là chuyển động nhanh dần đều. Khi đoạn thoát ra khỏI nòng thì hơi thuốc toả ra
xung quanh, không còn lực đẩy đạn nữa, đồng thờI lạI có sức cản của không khí, nên
viên đạn lạI chuyển động chậm dần.
Như vậy, vân tốc của viên đạn khi vừa thoát ra khỏi nòng đạt trị số lớn nhất. Chính
vận tốc này quyết định tầm bắn xa của pháo.
Hiện tượng 18: Ta treo một vật nặng vào một sợi dây có thể chịu được một trọng
lượng lớn hơn trọng lượng của vật đó một chút, rồI ta buộc thêm một đoạn dây nữa
cũng loạI ấy vào phía dướI vật. Nếu cầm dây dướI giật mạnh thì dây dướI sẽ bị đứt,
nhưng ta kéo xuống từ từ thì dây trên lạI đứt (?)
GiảI thích : Sỡ dĩ như vậy vì khi tác dụng một lực vào một vật (có thể dờI chổ
được ) đang ở trạng thái đứng yên thì vật sẽ chuyển động tức là thay đổI vận tốc. Tuy
nhiên không phải vận tốc thay đổi tức khắc được. vì vậy nặng có quán tính, nên phảI sau
một thời gian nhất định vận tốc mới thay đổi một lượng đáng kể. do đó khi ta cầm dây
dưới giật mạnh, thời gian tác động của lực nhanh, sức căng dây lớn, vật nặng chưa kịp
chuyển động thì dây dưới đã đứt rồi. Nếu ta kéo xuống từ từ, khi đó dây trên phải chịu
tác dụng của một lực cân bằng tổng lực kéo và trọng lượng của vật nặng. lực này lớn
hơn sức căng của dây dưới. Do đó dây trên bị đứt.
Hiện tượng 19: Múc nước giếng không lên giật mạnh giây gầu (?)
GiảI thích : Khi ta giật mạnh dây gầu, thời gian tác động của lực nhanh, sức căng
dây lớn, gàu nước có quán tính lớn chưa kịp chuyển động thì dây gầu đã bị đứt rồi.
Hiện tượng 20: Tàu hoả đang chạy, các móc nối có bị căng hoặc nén như nhau
không (?)

5