Nhóm 7 - Trả lời gói câu hỏi số 6 Vòng 1 - Event Vật Lý thật thú vị.
Câu 1: - Hiện tượng trong ảnh là mạch nước phun.
- Mạch nước phun là những đặc điểm địa chất tạm thời. Các mạch nước phun thường liên kết với các khu vực núi lửa. Khi các dòng nước nóng lên thì áp suất sẽ đẩy một cột nước và khí có nhiệt độ rất cao lên mặt đất qua hệ thống ống nước bên trong của mạch nước. Đặc biệt, sự hình thành của các mạch nước phun đòi hỏi sự kết hợp của ba điều kiện địa chất thường thấy trong địa hình núi lửa:
+ Sức nóng dữ dội: Nhiệt lượng cần thiết cho sự hình thành mạch nước phun xuất phát từ magma gần bề mặt Trái Đất. Thực tế, các mạch nước phun cần nhiệt nhiều hơn những mạch nước được tìm thấy gần bề mặt Trái Đất chính là lý do chúng liên kết với núi lửa hoặc các khu vực núi lửa. Áp suất gặp phải những nơi có nước nóng làm cho điểm sôi của nước cao hơn nhiều so với áp suất khí quyển bình thường.
+ Nước: Nước chảy ra từ một mạch nước phun dưới lòng đất thông qua các khe nứt sâu trong lớp vỏ Trái Đất.
+ Hệ thống dẫn nước: Để nước nóng hình thành một mạch nước phun, thì một hệ thống dẫn nước bao gồm các vết nứt, vết gãy, khoảng xốp, và đôi khi là các lỗ trống. Điều này còn cần cả một hồ chứa để giữ nước trong khi nước đang được làm nóng. Các mạch nước phun thường được sắp thẳng hàng theo các vết đứt gãy. Sự co thắt trong hệ thống rất cần thiết cho việc hình thành áp suất trước khi phun trào.
- Hoạt động của mạch nước phun, cũng giống như hoạt động của tất cả các mạch nước nóng, là do nước trên bề mặt dần dần thấm xuống mặt đất cho đến khi gặp đá bị nung nóng bởi mangma. Sau đó, nước được nung nóng bởi năng lượng địa nhiệu quay trở lại mặt đất bằng cách đối lưa thông qua các lớp đá xốp và bị nứt. Các mạch nước phun khác so với các mạch nước nóng không phun trào trong cấu trúc ngầm của chúng, bao gồm một lỗ thông hơi nhỏ trên mặt đất được kết nối với một hoặc nhiều ống hẹp dẫn đến hồ chứa nước ngầm và các lớp đá được nén chặt vào nhau bởi áp suất. Khi mạch nước phun đầy, nước ở đầu cột nguội dần, nhưng vì sự chật hẹp của kênh, nên không thể làm lạnh đối lưu của nước trong hồ chứa. Nước ở trên mát hơn và nó ép dòng nước nóng ở bên dưới, không giống như nắp của một nồi áp suất, nó cho phép nước trong hồ chứa trở nên quá nóng, nghĩa là giữ trạng thái lỏng ở nhiệt độ cao hơn áp suất chuẩn của điểm sôi. Sau đó, nhiệt độ của nước ở gần đáy của mạch nước phun tăng đến điểm bắt đầu sôi sau đó đẩy các bọt khí lên đỉnh của cột nước. Khi chúng xuyên qua lỗ thông hơi, một lượng nước tràn ra hoặc văng ra, làm giảm trọng lượng của cột và do đó gây áp lực lên mặt nước. Với sự giải phóng áp suất này, nước sẽ trở nên cực nóng rồi nhanh chóng chuyển thành hơi nước và sôi dữ dội khắp cột nước. Kết quả là bọt nước vỡ ra thành hơi nước và nước nóng và sau đó phun ra khỏi ống thông hơi của mạch nước.
- Điều kiện quan trọng cho phép một mạch nước phun trào là nhờ một chất được gọi là geyserite được tìm thấy trong những tảng đá gần đó. Geyserite - chủ yếu là Silic đioxit (SiO2), được hòa tan từ các tảng đá và lắng đọng trên các bức tường của hệ thống dẫn nước của mạch nước phun và trên bề mặt. Các lắng cặn khiến hệ thống đưa nước đến bề mặt có áp suất lớn. Điều này cho phép áp suất tác dụng lên tất cả các hướng lên tới đỉnh và không bị rò rỉ ra khỏi sỏi hoặc đất xốp thường ở dưới các khu vực mạch nước phun.
- Cuối cùng, nước còn lại trong các mạch nước lạnh dần xuống dưới điểm sôi và vụ phun trào kết thúc; nước nóng dưới mặt đất bắt đầu chảy trở lại vào hồ chứa, và toàn bộ chu trình này bắt đầu lại. Thời gian phun trào và thời gian giữa các vụ phun trào kế tiếp của các mạch nước phun rất khác nhau.
Câu 2: - Đây là bộ phận chính của xe đạp.
- Tên vật: Hệ thống chuyển động của xe đạp.
- Nguyên lí hoạt động của hệ thống chuyển động:
+ Hệ thống truyền lực và chuyển động có tác dụng truyền lực và truyền động. Khi chúng ta đạp bàn đạp (1), lực truyền qua đùi xe (2) làm trục giữa quay, đĩa (3) quay kéo xích (4) chuyển động, xích kéo líp (5) cùng bánh sau quay (bánh chủ động), khi bánh xe quay và lăn trên mặt đường làm cho xe chuyển động về phía trước. Nguyên tắc truyền động như sau:
Lực từ chân người đạp -> bàn đạp -> đùi xe -> trục giữa -> đĩa -> xích -> líp -> bánh xe sau -> xe chuyển động.
+ Chuyển động được truyền từ trục tới xích, líp nhờ sự ăn khớp giữa các mắt xích và răng trên đĩa, líp nên được gọi là truyền động xích. Vận tốc của xe đạp ngoài sự phụ thuộc vào tốc độ đạp của người đi xe còn phụ thuộc vào tỉ số truyền của bộ truyền động xích..
Tỷ số truyền này được tính theo công thức sau:
Trong đó:
D1: đường kính của đĩa (mm)
Z1: số răng của đĩa
n1: tốc độ quay của đĩa (vòng/phút)
D2: đường kính của líp (mm)
Z2: số răng của líp
n2: tốc độ quay của líp (vòng/phút)
+ Tốc độ quay của đĩa n1 phụ thuộc vào tốc độ đạp chân nhanh hay chậm của người đi xe. Tốc độ của xe phụ thuộc vào tốc độ quay của bánh xe sau (tốc độ quay của líp) n2. Như vậy, với một tốc độ quay n1 của đĩa, chúng ta có thể có nhiều tốc độ quay n2 của bánh xe khác nhau nhờ việc thay đổi đường kính D1 (thay đổi số răng Z1) hoặc D2 (thay đổi số răng Z2).
+ Tỉ số truyền i>1 nghĩa là: khi tốc độ quay của đĩa là n1 thì bánh xe quay nhanh hơn i lần (n2=i.n1). Tuy nhiên, nếu thiết kế tỉ số truyền càng lớn thì lực đạp lên bàn đạp càng lớn. Do vậy, tỉ số truyền không được quá lớn. Căn cứ vào tốc độ tối đa có thể đạt được của xe đạp mà người ta thiết kế tỉ số truyền sao cho phù hợp với mục đích sử dụng, ta có thể thấy rất rõ điều này trong các loại xe đạp địa hình.
Câu 3: Nếu muốn tay không chụp được quả bóng ấy thì phải tính mức độ va đập của quả bóng với bàn tay ,tính quãng đường quả bóng bay đến khi đáp xuống. Một người bình thường không thể ném bóng vs vận tốc như vậy vì họ không có nhiều lực tập trung ở cổ tay ,không biết cách dồn lực để tác động đến quả bóng (không có thể lực tốt như các vận động viên).
Câu 4: - Khi đổ 50 ml nước với 50 ml rượu thì hỗn hợp có thể tích nhỏ hơn 100ml vì nước và rượu được cấu tạo bởi các phân tử nước và các phân tử rượu, mà giữa các phân tử nước và các phân tử rượu thì đều có khoảng cách, nên khi ta đổ nước vào rượu thì các phân tử nước sẽ len lỏi vào khoảng cách của các phân tử rượu và ngược lại . Vì vậy, khi đổ 50 ml nước với 50 ml rượu thì hỗn hợp sẽ có thể tích nhỏ hơn 100ml.