Return to Video

Ứng dụng Toán học của đòn bẩy - Andy Peterson and Zack Patterson

  • 0:07 - 0:10
    Một người Hy Lạp cổ đại nổi tiếng
    đã từng nói:
  • 0:10 - 0:14
    "Hãy cho tôi một điểm tựa,
    tôi sẽ nhấc bổng trái đất lên."
  • 0:14 - 0:18
    Nhưng đây không phải là lời nhận định
    của một phù thuỷ làm ảo thuật,
  • 0:18 - 0:21
    mà là của nhà toán học Archimedes
  • 0:21 - 0:25
    mô tả nguyên lý cơ bản của đòn bẩy.
  • 0:25 - 0:29
    Việc một người có thể tự tay nâng bổng
    một vật nặng gấp mấy lần cơ thể
  • 0:29 - 0:31
    nghe có chút phi thường,
  • 0:31 - 0:35
    nhưng chính bạn đã từng thấy nó
    xảy ra trong đời sống hằng ngày.
  • 0:35 - 0:38
    Một trong những ví dụ điển hình nhất
    mà có thể bạn nhận ra
  • 0:38 - 0:40
    ở các sân chơi cho trẻ em:
  • 0:40 - 0:42
    một cái bập bênh.
  • 0:42 - 0:45
    Giả sử bạn và một người bạn khác
    cùng ngồi lên.
  • 0:45 - 0:47
    Nếu hai người có cân nặng như nhau,
  • 0:47 - 0:51
    bạn sẽ di chuyển lên xuống
    khá dễ dàng.
  • 0:51 - 0:54
    Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu
    người kia nặng hơn bạn?
  • 0:54 - 0:56
    Khi đó bạn sẽ bị
    nhấc bổng lên không gian.
  • 0:56 - 0:59
    May mắn thay, bạn biết mình phải làm gì.
  • 0:59 - 1:03
    Chỉ cần nhích về sau một chút,
    bạn sẽ được đáp xuống đất.
  • 1:03 - 1:06
    Điều này có vẻ đơn giản
    và hơi cảm tính,
  • 1:06 - 1:10
    nhưng thực chất bạn đang sử dụng
    đòn bẩy để nâng một vật
  • 1:10 - 1:12
    mà có thể nặng hơn bạn.
  • 1:12 - 1:16
    Đòn bẩy là một trong
    những loại máy cơ đơn giản
  • 1:16 - 1:21
    giúp giảm thiểu mức năng lượng
    cần dùng khi thực hiện công
  • 1:21 - 1:24
    bằng cách áp dụng các
    định luật vật lý cơ bản.
  • 1:24 - 1:26
    Bây giờ ta sẽ tìm hiểu
    cách hoạt động của nó.
  • 1:26 - 1:30
    Mọi đòn bẩy đều có ba phần chính:
  • 1:30 - 1:34
    nhánh chịu lực, nhánh kháng lực,
    và điểm tựa.
  • 1:34 - 1:38
    Trong trường hợp này,
    khối lượng của bạn là lực tác dụng,
  • 1:38 - 1:41
    trong khi khối lượng của người kia
    tạo ra lực cản.
  • 1:41 - 1:45
    Điều mà Archimedes đã nghiên cứu
    chính là mối quan hệ mật thiết
  • 1:45 - 1:51
    giữa độ lớn của những lực này
    và khoảng cách của chúng từ điểm tựa.
  • 1:51 - 1:52
    Đòn bẩy sẽ cân bằng khi
  • 1:52 - 1:56
    tích của lực tác dụng
    và độ dài của nhánh chịu lực
  • 1:56 - 2:02
    bằng với tích của lực cản
    và độ dài của nhánh kháng lực.
  • 2:02 - 2:05
    Điều này dựa trên một số
    định luật cơ bản của vật lý
  • 2:05 - 2:12
    chứng minh: công thực hiện (Joule) được
    xác định bằng lực tác dụng lên đường đi.
  • 2:12 - 2:16
    Đòn bẩy không thể làm giảm công thực hiện
    cần dùng để nâng một vật,
  • 2:16 - 2:18
    nhưng nó thực sự cho bạn thấy sự cân bằng.
  • 2:18 - 2:23
    Tăng khoảng cách đến điểm tựa
    và bạn có thể giảm lực tác dụng
  • 2:23 - 2:26
    sẽ hiệu quả hơn là cố gắng
    nâng vật lên một cách trực tiếp.
  • 2:26 - 2:30
    Đòn bẩy giúp việc này dễ dàng hơn
    bằng cách dàn trải khối lượng của vật
  • 2:30 - 2:34
    trên độ dài của nhánh chịu lực
    và nhánh kháng lực.
  • 2:34 - 2:37
    Vì vậy, nếu người kia
    có trọng lượng gấp đôi bạn,
  • 2:37 - 2:42
    bạn cần phải ngồi xa điểm tựa gấp đôi
    để có thể nâng anh ta lên.
  • 2:42 - 2:47
    Tương tự, em gái anh ta,
    với trọng lượng bằng 1/4 bạn,
  • 2:47 - 2:51
    có thể nâng bạn lên bằng cách
    ngồi xa điểm tựa gấp 4 lần bạn.
  • 2:51 - 2:56
    Bập bênh có thể thú vị, nhưng
    ý nghĩa và ứng dụng đòn bẩy
  • 2:56 - 2:59
    vượt xa những gì bạn tưởng tượng.
  • 2:59 - 3:03
    Đòn bẩy với độ lớn thích hợp có thể
    giúp bạn nâng được rất nhiều vật nặng.
  • 3:03 - 3:08
    Một người nặng 150 pounds,
    tức 68kg,
  • 3:08 - 3:14
    có thể dùng đòn bẩy với mặt phẳng dài 3.7m
    để nâng một chiếc siêu xe,
  • 3:14 - 3:19
    hoặc một mặt phẳng dài 10m
    để nâng một tảng đá nặng 2.5 tấn,
  • 3:19 - 3:22
    cũng giống như cách người xưa
    đã dùng để xây tháp Pyramids.
  • 3:22 - 3:27
    Nếu bạn muốn nâng tháp Eiffel.
    mặt phẳng ngang của bạn phải dài hơn,
  • 3:27 - 3:30
    khoảng 40.6km.
  • 3:30 - 3:33
    Còn câu nói nổi tiếng
    đầy tự tin của Archimedes?
  • 3:33 - 3:35
    Dĩ nhiên, đó là một giả thiết khả thi.
  • 3:35 - 3:40
    Trái đất nặng 6x10^24 kg,
  • 3:40 - 3:45
    và mặt trăng thì cách trái đất
    khoảng 384,400 km,
  • 3:45 - 3:47
    hoàn toàn có thể làm
    một điểm tựa hoàn hảo.
  • 3:47 - 3:50
    Để nâng bổng trái đất,
    bạn cần tìm
  • 3:50 - 3:54
    một mặt phẳng dài 10^15 năm ánh sáng,
  • 3:54 - 4:00
    bằng 1.5 tỉ lần khoảng cách
    đến dải ngân hà Andromeda.
  • 4:00 - 4:03
    Và dĩ nhiên bạn cần một vị trí đứng
    để có thể sử dụng đòn bẩy.
  • 4:03 - 4:05
    Vì vậy, bằng một loại máy cơ đơn giản,
  • 4:05 - 4:08
    đòn bẩy có thể thực hiện được
    rất nhiều điều thú vị.
  • 4:08 - 4:12
    Và các thành phần của đòn bẩy
    cũng như các máy cơ đơn giản khác,
  • 4:12 - 4:16
    được tìm thấy xung quanh ta
    dưới dạng nhiều thiết bị và dụng cụ,
  • 4:16 - 4:21
    mà chúng ta và cả những loài động vật khác
    sử dụng để tăng khả năng sống còn,
  • 4:21 - 4:24
    hoặc đơn giản là giúp
    cuộc sống trở nên dễ dàng hơn.
  • 4:24 - 4:27
    Cuối cùng, những thứ ẩn giấu
    đằng sau những nguyên lý Toán học này
  • 4:27 - 4:30
    giúp chúng ta tồn tại.
Title:
Ứng dụng Toán học của đòn bẩy - Andy Peterson and Zack Patterson
Description:

Xem bài giảng đầy đủ: http://ed.ted.com/lessons/the-mighty-mathematics-of-the-lever-andy-peterson-and-zack-patterson

Archimedes đã từng nói:"Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nâng bổng trái đất lên".
Trong khi việc một người có thể nhấc một vật có khối lượng quá lớn so với cơ thể nghe có chút phi thường, nhưng chính bạn đã từng thấy chúng được áp dụng ở khu vui chơi.
Andy Peterson và Zack Patterson lấy hình ảnh bập bênh để chứng minh ý nghĩa và ứng dụng tuyêt vời của đòn bẩy.

Bài giảng bởi Andy Peterson và Zack Patterson, minh hoạ bởi The Moving Company Animation Studio.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:46

Vietnamese subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.