1
00:00:07,014 --> 00:00:09,948
Một người Hy Lạp cổ đại nổi tiếng
đã từng nói:

2
00:00:09,948 --> 00:00:14,233
"Hãy cho tôi một điểm tựa, 
tôi sẽ nhấc bổng trái đất lên."

3
00:00:14,233 --> 00:00:18,354
Nhưng đây không phải là lời nhận định
của một phù thuỷ làm ảo thuật,

4
00:00:18,354 --> 00:00:20,779
mà là của nhà toán học Archimedes

5
00:00:20,779 --> 00:00:25,311
mô tả nguyên lý cơ bản của đòn bẩy.

6
00:00:25,311 --> 00:00:29,216
Việc một người có thể tự tay nâng bổng
một vật nặng gấp mấy lần cơ thể

7
00:00:29,216 --> 00:00:31,099
nghe có chút phi thường,

8
00:00:31,099 --> 00:00:34,807
nhưng chính bạn đã từng thấy nó
xảy ra trong đời sống hằng ngày.

9
00:00:34,807 --> 00:00:37,588
Một trong những ví dụ điển hình nhất
mà có thể bạn nhận ra

10
00:00:37,588 --> 00:00:39,756
ở các sân chơi cho trẻ em:

11
00:00:39,756 --> 00:00:42,399
một cái bập bênh.

12
00:00:42,399 --> 00:00:45,339
Giả sử bạn và một người bạn khác
cùng ngồi lên.

13
00:00:45,339 --> 00:00:47,350
Nếu hai người có cân nặng như nhau,

14
00:00:47,350 --> 00:00:50,569
bạn sẽ di chuyển lên xuống
khá dễ dàng.

15
00:00:50,569 --> 00:00:54,011
Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu
người kia nặng hơn bạn?

16
00:00:54,011 --> 00:00:56,407
Khi đó bạn sẽ bị
nhấc bổng lên không gian.

17
00:00:56,407 --> 00:00:59,489
May mắn thay, bạn biết mình phải làm gì.

18
00:00:59,489 --> 00:01:02,946
Chỉ cần nhích về sau một chút,
bạn sẽ được đáp xuống đất.

19
00:01:02,946 --> 00:01:05,946
Điều này có vẻ đơn giản
và hơi cảm tính,

20
00:01:05,946 --> 00:01:10,292
nhưng thực chất bạn đang sử dụng 
đòn bẩy để nâng một vật

21
00:01:10,292 --> 00:01:12,431
mà có thể nặng hơn bạn.

22
00:01:12,431 --> 00:01:16,292
Đòn bẩy là một trong
những loại máy cơ đơn giản

23
00:01:16,292 --> 00:01:20,931
giúp giảm thiểu mức năng lượng
cần dùng khi thực hiện công

24
00:01:20,931 --> 00:01:24,314
bằng cách áp dụng các 
định luật vật lý cơ bản.

25
00:01:24,314 --> 00:01:26,442
Bây giờ ta sẽ tìm hiểu
cách hoạt động của nó.

26
00:01:26,442 --> 00:01:30,272
Mọi đòn bẩy đều có ba phần chính:

27
00:01:30,272 --> 00:01:34,391
nhánh chịu lực, nhánh kháng lực,
và điểm tựa.

28
00:01:34,391 --> 00:01:37,700
Trong trường hợp này,
khối lượng của bạn là lực tác dụng,

29
00:01:37,700 --> 00:01:41,257
trong khi khối lượng của người kia
tạo ra lực cản.

30
00:01:41,257 --> 00:01:45,359
Điều mà Archimedes đã nghiên cứu
chính là mối quan hệ mật thiết

31
00:01:45,359 --> 00:01:50,834
giữa độ lớn của những lực này
và khoảng cách của chúng từ điểm tựa.

32
00:01:50,834 --> 00:01:52,372
Đòn bẩy sẽ cân bằng khi

33
00:01:52,372 --> 00:01:56,179
tích của lực tác dụng
và độ dài của nhánh chịu lực

34
00:01:56,179 --> 00:02:01,820
bằng với tích của lực cản
và độ dài của nhánh kháng lực.

35
00:02:01,820 --> 00:02:05,063
Điều này dựa trên một số
định luật cơ bản của vật lý

36
00:02:05,063 --> 00:02:11,677
chứng minh: công thực hiện (Joule) được
xác định bằng lực tác dụng lên đường đi.

37
00:02:11,677 --> 00:02:15,633
Đòn bẩy không thể làm giảm công thực hiện
cần dùng để nâng một vật,

38
00:02:15,633 --> 00:02:18,275
nhưng nó thực sự cho bạn thấy sự cân bằng.

39
00:02:18,275 --> 00:02:22,800
Tăng khoảng cách đến điểm tựa
và bạn có thể giảm lực tác dụng

40
00:02:22,800 --> 00:02:25,937
sẽ hiệu quả hơn là cố gắng
nâng vật lên một cách trực tiếp.

41
00:02:25,937 --> 00:02:29,689
Đòn bẩy giúp việc này dễ dàng hơn
bằng cách dàn trải khối lượng của vật

42
00:02:29,689 --> 00:02:34,057
trên độ dài của nhánh chịu lực
và nhánh kháng lực.

43
00:02:34,057 --> 00:02:37,412
Vì vậy, nếu người kia
có trọng lượng gấp đôi bạn,

44
00:02:37,412 --> 00:02:42,467
bạn cần phải ngồi xa điểm tựa gấp đôi
để có thể nâng anh ta lên.

45
00:02:42,477 --> 00:02:47,107
Tương tự, em gái anh ta,
với trọng lượng bằng 1/4 bạn,

46
00:02:47,154 --> 00:02:51,283
có thể nâng bạn lên bằng cách
ngồi xa điểm tựa gấp 4 lần bạn.

47
00:02:51,283 --> 00:02:56,445
Bập bênh có thể thú vị, nhưng
ý nghĩa và ứng dụng đòn bẩy

48
00:02:56,445 --> 00:02:59,179
vượt xa những gì bạn tưởng tượng.

49
00:02:59,179 --> 00:03:03,373
Đòn bẩy với độ lớn thích hợp có thể
giúp bạn nâng được rất nhiều vật nặng.

50
00:03:03,373 --> 00:03:07,871
Một người nặng 150 pounds,
tức 68kg,

51
00:03:07,871 --> 00:03:13,650
có thể dùng đòn bẩy với mặt phẳng dài 3.7m
để nâng một chiếc siêu xe,

52
00:03:13,650 --> 00:03:19,326
hoặc một mặt phẳng dài 10m
để nâng một tảng đá nặng 2.5 tấn,

53
00:03:19,326 --> 00:03:22,142
cũng giống như cách người xưa
đã dùng để xây tháp Pyramids.

54
00:03:22,142 --> 00:03:26,640
Nếu bạn muốn nâng tháp Eiffel.
mặt phẳng ngang của bạn phải dài hơn,

55
00:03:26,640 --> 00:03:29,870
khoảng 40.6km.

56
00:03:29,870 --> 00:03:32,504
Còn câu nói nổi tiếng
đầy tự tin của Archimedes?

57
00:03:32,504 --> 00:03:35,417
Dĩ nhiên, đó là một giả thiết khả thi.

58
00:03:35,417 --> 00:03:39,771
Trái đất nặng 6x10^24 kg,

59
00:03:39,771 --> 00:03:45,172
và mặt trăng thì cách trái đất
khoảng 384,400 km,

60
00:03:45,172 --> 00:03:47,456
hoàn toàn có thể làm
một điểm tựa hoàn hảo.

61
00:03:47,456 --> 00:03:49,847
Để nâng bổng trái đất,
bạn cần tìm

62
00:03:49,847 --> 00:03:54,239
một mặt phẳng dài 10^15 năm ánh sáng,

63
00:03:54,239 --> 00:03:59,621
bằng 1.5 tỉ lần khoảng cách
đến dải ngân hà Andromeda.

64
00:03:59,621 --> 00:04:03,197
Và dĩ nhiên bạn cần một vị trí đứng
để có thể sử dụng đòn bẩy.

65
00:04:03,197 --> 00:04:05,293
Vì vậy, bằng một loại máy cơ đơn giản,

66
00:04:05,293 --> 00:04:08,407
đòn bẩy có thể thực hiện được
rất nhiều điều thú vị.

67
00:04:08,407 --> 00:04:12,332
Và các thành phần của đòn bẩy
cũng như các máy cơ đơn giản khác,

68
00:04:12,332 --> 00:04:15,842
được tìm thấy xung quanh ta
dưới dạng nhiều thiết bị và dụng cụ,

69
00:04:15,842 --> 00:04:21,380
mà chúng ta và cả những loài động vật khác
sử dụng để tăng khả năng sống còn,

70
00:04:21,380 --> 00:04:23,821
hoặc đơn giản là giúp
cuộc sống trở nên dễ dàng hơn.

71
00:04:23,821 --> 00:04:27,435
Cuối cùng, những thứ ẩn giấu
đằng sau những nguyên lý Toán học này

72
00:04:27,435 --> 00:04:29,675
giúp chúng ta tồn tại.