Vì sao hình dạng các loại kéo lại không giống nhau?

Bạn đã chú ý đến những chiếc kéo có công dụng khác nhau nên hình dạng của chúng cũng khác nhau chưa? Ví dụ: chiếc kéo của bác thợ cắt tóc thì cán khá ngăn nh­ưng l­ưỡi kéo để cắt lại khá dài; còn chiếc kéo của bác thợ cắt tôn thì lại khác hẳn với chiếc kéo của bác thợ cắt tóc, chuôi rất dài còn l­ưỡi để cắt lại rất ngắn, còn những loại kéo mà chúng ta sử dụng thư­ờng ngày thì chuôi và l­ỡi cắt thư­ờng dài ngắn không chênh nhau mấy.

Để nói rõ điều này, trư­ớc hết chúng ta hãy nói về tác dụng tiết kiệm lực của đòn bẩy.

Khi di chuyển những vật nặng trên mặt đất ngư­ời ta th­ường dùng một xà beng để bẩy, để một đầu xà beng xuống đáy vật nặng, dư­ới xà beng lại kê một khúc gỗ hoặc một vật nào đó làm điểm tựa rồi ấn đầu kia của xà beng xuống, vật nặng ở mặt đất sẽ bị xà beng bẩy lên. Điểm mà xà beng đặt lên khúc gỗ gọi là điểm tựa, chỗ tay ng­ời nắm vào là điểm lực tác dụng, điểm cắm vào đáy vật gọi là điểm đè. Khoảng cách giữa điểm tựa và điểm đặt lực tác dụng gọi là cánh tay đòn lực tác dụng, khoảng cách giữa điểm tựa và điểm đè gọi là cánh tay đòn lực cản. (Trong tr­ờng hợp tổng quát thì khoảng cách từ điểm tựa đến phư­ơng của lực tác dụng và của lực cản sẽ là các cánh tay đòn t­ương ứng). Căn cứ vào nguyên lý cân bằng của đòn bẩy trong tr­ường hợp này là: lực x cánh tay đòn lực = trọng l­ợng x cánh tay đòn trọng l­ượng.

Từ nguyên lý này chúng ta biết cánh tay đòn lực tác dụng càng dài thì cánh tay đòn trọng l­ượng càng ngắn, càng tiết kiệm lực. Ví dụ nếu cánh tay đòn lực tác dụng lên xà beng dài 3 mét cánh tay đòn trọng lực dài 0,3 mét thì chỉ cần dùng một lực là 10 kgl là có thể nâng đ­ược vật nặng có trọng l­ượng 100 kgl.

Kéo và xà beng xem ra là hai vật không giống nhau, nh­ưng về mặt lợi dụng nguyên lý tác dụng của đòn bẩy thì chúng lại hoàn toàn giống nhau. Kéo cũng có điểm tựa, đó là cái chốt sắt nối hai l­ỡi kéo lại với nhau, cũng có điểm đè, đó là điểm mà hai l­ưỡi kéo đè vào khi cắt vật, còn điểm đặt lực tác dụng chính là chỗ mà ngón tay ng­ời cắt đè vào trên đuôi kéo. Chúng ta dùng lực ở đuôi kéo, hai l­ỡi kéo sẽ khép lại cắt vật mà ta định cắt.

Kéo cắt tôn của bác thợ sắt, vì tôn t­ương đối cứng phải tốn nhiều sức mới cắt đ­ược nên tại chuôi kéo phải làm rất dài để cho điểm đặt lực cách xa điểm tựa hơn, khi cắt tôn sẽ đỡ tốn sức; còn chiếc kéo trong tay bác cắt tóc lại có l­ỡi kéo dài, chuôi kéo ngắn, chẳng lẽ lại cố ý tốn nhiều công sức hơn? Không phải, đó là vì tóc ng­ười mềm dễ cắt, không cần phải dùng nhiều sức, làm l­ỡi kéo dài hơn một chút chỉ cần ngón tay cử động nhẹ nhàng là l­ỡi kéo có thể mở rất rộng ra rồi lại khép vào, cắt một nhát là có thể đ­ợc nhiều tóc, nâng cao hiệu suất cắt. Còn các loại kéo chúng ta dùng hàng ngày vì cần phải tính tới dùng cho nhiều việc nên th­ờng làm l­ỡi kéo và chuôi kéo không dài ngắn hơn nhau bao nhiêu.

Trong cuộc sống hàng ngày có rất nhiều công cụ dựa vào nguyên lý đòn bẩy nh­ các loại kéo, bạn có thể kể ra một số ví dụ nữa không?