MasterSchool

Khoa học tự nhiên lớp 6 · KNTT · Chương 8

Lý thuyết KHTN 6 Bài 45: Lực cản của nước

Chương 8: Lực trong đời sống · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 6 Bài 45: Lực cản của nước theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức định nghĩa, thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi ôn tập có đáp án chi tiết.

Lớp

I. Thí nghiệm về lực cản của nước

* Dụng cụ thí nghiệm:

- Một hộp thủy tinh hoặc nhựa cứng, trong suốt hình hộp chữ nhật (1)

- Một xe lăn (2) 

- Một tấm cản hình chữ nhật (3)

- Một đường ray cho xe lăn chạy, có xẻ rãnh ở giữa để lắp tấm cản (4)

- Một ròng rọc cố định (5)

- Một phễu rót nước (6)

- Một đoạn dây mảnh (7)

- Một lực kế lò xo có GHĐ 5 N (8)

- Một van xả nước (9)

* Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Lắp dụng cụ thí nghiệm như hình dưới, kéo từ từ lực kế để xe lăn chuyển động ổn định, đọc và ghi số chỉ của lực kế.

Bước 2: Cho nước vào hộp lặp lại thí nghiệm như bước 1.

* Rút ra kết luận:

        Các vật chuyển động trong nước chịu tác dụng của lực cản của nước.

                           

Lực cản của nước
Hình 1: Lực cản của nước

Lực cản của nước
Hình 1: Lực cản của nước

II. 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.

Ví dụ:

Lực cản của nước
Hình 2: Lực cản của nước

Thả một tờ giấy phẳng và một tờ giấy được vo tròn xuống nước.

=> Tờ giấy vo tròn nhanh chóng chìm xuống nước, còn tờ giấy phẳng không chìm được xuống nước (nổi trên mặt nước), do diện tích mặt cản của tờ giấy phẳng lớn nên độ lớn lực cản của nước tác dụng lên tờ giấy phẳng mạnh.

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Tiêu chí so sánh Lực cản của nước (chất lỏng) Lực cản của không khí (chất khí)
Mật độ môi trường Rất đậm đặc (khối lượng riêng nước lớn gấp 800 lần không khí) Thưa thớt hơn nhiều so với chất lỏng
Độ lớn lực cản Rất lớn ở cùng một tốc độ chuyển động Nhỏ hơn nhiều ở tốc độ thông thường, chỉ lớn khi tốc độ rất cao
Sự thích nghi hình thái Cá có thân thuôn dài, vảy bóng, chất nhầy chống ma sát nước Chim có mình thon hình thoi, cánh phủ lông vũ mượt mà
Ứng dụng thiết kế kĩ thuật Mũi tàu ngầm hình giọt nước thuôn nhọn, vỏ tàu thuyền lướt sóng Mũi máy bay phản lực, đầu tàu cao tốc shinkansen hình mỏ vịt

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

  • Kiến thức then chốt 1: Lực cản của chất lỏng (nước) là lực cản trở xuất hiện khi một vật chuyển động bên trong môi trường nước hoặc chất lỏng.
  • Kiến thức then chốt 2: Lực cản của nước tác dụng lên vật chuyển động lớn hơn rất nhiều so với lực cản của không khí ở cùng tốc độ do mật độ phân tử nước dày đặc hơn.
  • Kiến thức then chốt 3: Lực cản của nước phụ thuộc vào hình dạng của vật: vật có hình dạng khí động học thuôn nhọn ở hai đầu chịu lực cản nhỏ hơn vật có bề mặt phẳng vuông góc chắn ngang.
  • Kiến thức then chốt 4: Sự thích nghi của sinh vật: các loài cá, cá heo, chim cánh cụt đều có thân hình thuôn nhọn mượt mà giúp lướt nhanh và giảm tối đa lực cản của nước.
  • Kiến thức then chốt 5: Ứng dụng trong kĩ thuật và đời sống: thiết kế mũi tàu thuyền, tàu ngầm, ván lướt sóng hình thuôn nhọn lướt sóng nhanh và tiết kiệm nhiên liệu động cơ.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Lực cản của chất lỏng (nước) là lực cản trở xuất hiện khi một vật chuyển động bên trong môi trường nước hoặc chất lỏng.
  • Lực cản của nước tác dụng lên vật chuyển động lớn hơn rất nhiều so với lực cản của không khí ở cùng tốc độ do mật độ phân tử nước dày đặc hơn.
  • Lực cản của nước phụ thuộc vào hình dạng của vật: vật có hình dạng khí động học thuôn nhọn ở hai đầu chịu lực cản nhỏ hơn vật có bề mặt phẳng vuông góc chắn ngang.
  • Sự thích nghi của sinh vật: các loài cá, cá heo, chim cánh cụt đều có thân hình thuôn nhọn mượt mà giúp lướt nhanh và giảm tối đa lực cản của nước.
  • Ứng dụng trong kĩ thuật và đời sống: thiết kế mũi tàu thuyền, tàu ngầm, ván lướt sóng hình thuôn nhọn lướt sóng nhanh và tiết kiệm nhiên liệu động cơ.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Lực cản của nước là gì và xuất hiện khi nào?
Lực cản của nước là lực cản trở chuyển động do các phân tử nước tác dụng lên bất kì vật thể nào đang chuyển động bên trong môi trường nước.
Tại sao khi đi dưới nước ta cảm thấy bước chân rất nặng nề và khó khăn hơn nhiều so với đi trên cạn?
Vì khối lượng riêng và mật độ phân tử của nước lớn gấp khoảng 800 lần so với không khí, khiến cho lực cản mà nước tác dụng lên đôi chân khi chuyển động lớn hơn gấp nhiều lần so với lực cản của không khí trên cạn.
Hình dạng khí động học thuôn nhọn có tác dụng như thế nào đối với lực cản của nước?
Vật thể có hình dạng thuôn nhọn ở đầu và thon dài (dạng giọt nước) giúp các dòng nước dễ dàng trượt qua bề mặt mượt mà, hạn chế sự hình thành các xoáy nước cản trở phía sau, từ đó làm giảm tối đa lực cản của nước lên vật.
Kể tên 2 sinh vật dưới nước và 2 phương tiện nhân tạo có hình dạng thuôn nhọn giảm lực cản.
Sinh vật: Cá heo, chim cánh cụt. Phương tiện nhân tạo: Mũi tàu ngầm, ván lướt sóng (hoặc ca-nô đua tốc độ cao).

Đề luyện tập theo bài