WEBVTT

00:00:07.014 --> 00:00:09.948
Một người Hy Lạp cổ đại nổi tiếng
đã từng nói:

00:00:09.948 --> 00:00:14.233
"Hãy cho tôi một điểm tựa, 
tôi sẽ nhấc bổng trái đất lên."

00:00:14.233 --> 00:00:18.354
Nhưng đây không phải là lời nhận định
của một phù thuỷ làm ảo thuật,

00:00:18.354 --> 00:00:20.779
mà là của nhà toán học Archimedes

00:00:20.779 --> 00:00:25.311
mô tả nguyên lý cơ bản của đòn bẩy.

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

00:00:29.216 --> 00:00:31.099
nghe có chút phi thường,

00:00:31.099 --> 00:00:34.807
nhưng chính bạn đã từng thấy nó
xảy ra trong đời sống hằng ngày.

00:00:34.807 --> 00:00:37.588
Một trong những ví dụ điển hình nhất
mà có thể bạn nhận ra

00:00:37.588 --> 00:00:39.756
ở các sân chơi cho trẻ em:

00:00:39.756 --> 00:00:42.399
một cái bập bênh.

00:00:42.399 --> 00:00:45.339
Giả sử bạn và một người bạn khác
cùng ngồi lên.

00:00:45.339 --> 00:00:47.350
Nếu hai người có cân nặng như nhau,

00:00:47.350 --> 00:00:50.569
bạn sẽ di chuyển lên xuống
khá dễ dàng.

00:00:50.569 --> 00:00:54.011
Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu
người kia nặng hơn bạn?

00:00:54.011 --> 00:00:56.407
Khi đó bạn sẽ bị
nhấc bổng lên không gian.

00:00:56.407 --> 00:00:59.489
May mắn thay, bạn biết mình phải làm gì.

00:00:59.489 --> 00:01:02.946
Chỉ cần nhích về sau một chút,
bạn sẽ được đáp xuống đất.

00:01:02.946 --> 00:01:05.946
Điều này có vẻ đơn giản
và hơi cảm tính,

00:01:05.946 --> 00:01:10.292
nhưng thực chất bạn đang sử dụng 
đòn bẩy để nâng một vật

00:01:10.292 --> 00:01:12.431
mà có thể nặng hơn bạn.

00:01:12.431 --> 00:01:16.292
Đòn bẩy là một trong
những loại máy cơ đơn giản

00:01:16.292 --> 00:01:20.931
giúp giảm thiểu mức năng lượng
cần dùng khi thực hiện công

00:01:20.931 --> 00:01:24.314
bằng cách áp dụng các 
định luật vật lý cơ bản.

00:01:24.314 --> 00:01:26.442
Bây giờ ta sẽ tìm hiểu
cách hoạt động của nó.

00:01:26.442 --> 00:01:30.272
Mọi đòn bẩy đều có ba phần chính:

00:01:30.272 --> 00:01:34.391
nhánh chịu lực, nhánh kháng lực,
và điểm tựa.

00:01:34.391 --> 00:01:37.700
Trong trường hợp này,
khối lượng của bạn là lực tác dụng,

00:01:37.700 --> 00:01:41.257
trong khi khối lượng của người kia
tạo ra lực cản.

00:01:41.257 --> 00:01:45.359
Điều mà Archimedes đã nghiên cứu
chính là mối quan hệ mật thiết

00:01:45.359 --> 00:01:50.834
giữa độ lớn của những lực này
và khoảng cách của chúng từ điểm tựa.

00:01:50.834 --> 00:01:52.372
Đòn bẩy sẽ cân bằng khi

00:01:52.372 --> 00:01:56.179
tích của lực tác dụng
và độ dài của nhánh chịu lực

00:01:56.179 --> 00:02:01.820
bằng với tích của lực cản
và độ dài của nhánh kháng lực.

00:02:01.820 --> 00:02:05.063
Điều này dựa trên một số
định luật cơ bản của vật lý

00:02:05.063 --> 00:02:11.677
chứng minh: công thực hiện (Joule) được
xác định bằng lực tác dụng lên đường đi.

00:02:11.677 --> 00:02:15.633
Đòn bẩy không thể làm giảm công thực hiện
cần dùng để nâng một vật,

00:02:15.633 --> 00:02:18.275
nhưng nó thực sự cho bạn thấy sự cân bằng.

00:02:18.275 --> 00:02:22.800
Tăng khoảng cách đến điểm tựa
và bạn có thể giảm lực tác dụng

00:02:22.800 --> 00:02:25.937
sẽ hiệu quả hơn là cố gắng
nâng vật lên một cách trực tiếp.

00:02:25.937 --> 00:02:29.689
Đòn bẩy giúp việc này dễ dàng hơn
bằng cách dàn trải khối lượng của vật

00:02:29.689 --> 00:02:34.057
trên độ dài của nhánh chịu lực
và nhánh kháng lực.

00:02:34.057 --> 00:02:37.412
Vì vậy, nếu người kia
có trọng lượng gấp đôi bạn,

00:02:37.412 --> 00:02:42.467
bạn cần phải ngồi xa điểm tựa gấp đôi
để có thể nâng anh ta lên.

00:02:42.477 --> 00:02:47.107
Tương tự, em gái anh ta,
với trọng lượng bằng 1/4 bạn,

00:02:47.154 --> 00:02:51.283
có thể nâng bạn lên bằng cách
ngồi xa điểm tựa gấp 4 lần bạn.

00:02:51.283 --> 00:02:56.445
Bập bênh có thể thú vị, nhưng
ý nghĩa và ứng dụng đòn bẩy

00:02:56.445 --> 00:02:59.179
vượt xa những gì bạn tưởng tượng.

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.

00:03:03.373 --> 00:03:07.871
Một người nặng 150 pounds,
tức 68kg,

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,

00:03:13.650 --> 00:03:19.326
hoặc một mặt phẳng dài 10m
để nâng một tảng đá nặng 2.5 tấn,

00:03:19.326 --> 00:03:22.142
cũng giống như cách người xưa
đã dùng để xây tháp Pyramids.

00:03:22.142 --> 00:03:26.640
Nếu bạn muốn nâng tháp Eiffel.
mặt phẳng ngang của bạn phải dài hơn,

00:03:26.640 --> 00:03:29.870
khoảng 40.6km.

00:03:29.870 --> 00:03:32.504
Còn câu nói nổi tiếng
đầy tự tin của Archimedes?

00:03:32.504 --> 00:03:35.417
Dĩ nhiên, đó là một giả thiết khả thi.

00:03:35.417 --> 00:03:39.771
Trái đất nặng 6x10^24 kg,

00:03:39.771 --> 00:03:45.172
và mặt trăng thì cách trái đất
khoảng 384,400 km,

00:03:45.172 --> 00:03:47.456
hoàn toàn có thể làm
một điểm tựa hoàn hảo.

00:03:47.456 --> 00:03:49.847
Để nâng bổng trái đất,
bạn cần tìm

00:03:49.847 --> 00:03:54.239
một mặt phẳng dài 10^15 năm ánh sáng,

00:03:54.239 --> 00:03:59.621
bằng 1.5 tỉ lần khoảng cách
đến dải ngân hà Andromeda.

00:03:59.621 --> 00:04:03.197
Và dĩ nhiên bạn cần một vị trí đứng
để có thể sử dụng đòn bẩy.

00:04:03.197 --> 00:04:05.293
Vì vậy, bằng một loại máy cơ đơn giản,

00:04:05.293 --> 00:04:08.407
đòn bẩy có thể thực hiện được
rất nhiều điều thú vị.

00:04:08.407 --> 00:04:12.332
Và các thành phần của đòn bẩy
cũng như các máy cơ đơn giản khác,

00:04:12.332 --> 00:04:15.842
được tìm thấy xung quanh ta
dưới dạng nhiều thiết bị và dụng cụ,

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,

00:04:21.380 --> 00:04:23.821
hoặc đơn giản là giúp
cuộc sống trở nên dễ dàng hơn.

00:04:23.821 --> 00:04:27.435
Cuối cùng, những thứ ẩn giấu
đằng sau những nguyên lý Toán học này

00:04:27.435 --> 00:04:29.675
giúp chúng ta tồn tại.