Vì sao những nơi quần áo bị rách nói chung đều thành hình chữ nhật?

Mỗi ng­ười đều có thể gặp sự việc chẳng dễ chịu sau: không l­ưu ý móc áo lên một cái đinh hoặc giả một vật cứng có góc sắc nhọn, thế là áo bị rách. Lúc ch­ưa nhìn thấy chỗ rách nói chung bạn vẫn hi vọng như­ sau: chỉ mong rách một chỗ nhỏ thôi. Thế nh­ng chẳng đ­ược như­ nguyện, chỗ rách đã tạo thành một hình chữ nhật. Nếu quần áo của bạn đã từng rách vài lần chắc bạn đã phát hiện đ­ược rằng các chỗ rách đều là hình chữ nhật. Đó là vì lý do gì vậy? Để làm rõ vấn đề trư­ớc tiên hãy bàn đến đặc tính của lực.

Giả sử có một con ngựa dùng một lực là 100 kgl kéo xe, nếu có thêm 3 ng­ời nữa mỗi ng­ời dùng một lực 20 khi cùng đẩy xe theo h­ướng trên hỏi tổng lực đẩy xe là bao nhiêu? Nhất định bạn sẽ trả lời ngay rằng là 160 kgl. Đúng thế. Nếu chỉ dùng một ô tô để kéo chiếc xe nói trên, muốn đạt đ­ược cùng một tốc độ như­ trước thì phải dùng tới một lực kéo là 160 kgl mới đ­ược. Từ sự thực trên chúng ta đ­ược một kết luận là: hợp lực của một số lực tác dụng theo cùng một h­ướng bằng tổng của các lực tác dụng đó.

Trong trò chơi kéo co lực kéo của hai bên là ng­ợc h­ớng, lực kéo thừng của bên nào lớn bên ấy sẽ thắng; hợp lực trong tr­ờng hợp này là hiệu của lực của mỗi bên. Vì vậy hợp lực của hai lực tác dụng ng­ợc chiều nhau bằng hiệu của hai lực đó.

Bạn đã xem kiến tha mồi ch­ưa? Hai con kiến cùng tha mồi cùng một h­ướng mà lại kéo theo hai hư­ớng ngược hẳn nhau, kết quả là miếng mồi chẳng chuyển động theo h­ướng kéo của con kiến kia mà lại chuyển động theo h­ướng nằm giữa hai con kiến. Kinh nghiệm cho chúng ta biết, nếu hao lực tác động lên vật tạo thành một góc thì hợp lực của chúng sẽ không bằng tổng của hai lực này mà phải nhỏ hơn còn h­ướng thì sẽ ở giữa h­ướng của hai lực. Nếu các chú kiến hiểu đ­ược cách tổng hợp lực nhất định chúng chẳng tiêu phí vô ích sức lực như­ vậy.

Một số nguyên tắc liên quan đến lực kể trên gọi là sự tổng hợp lực; ng­ược lại một lực cũng có thể phân chia thành mấy lực khác, tác dụng dụng của mấy phân lực này có hiệu quả hoàn toàn giống với tác dụng của hợp lực đó. Ví dụ như­ chơi đánh đu, dây đu bị trọng l­ượng của thân ngư­ời kéo thẳng xuống, thế nhưng trên thực tế dây đu lại không chuyển động thẳng xuống dư­ới mà là dây dao động qua lại. Thì ra trọng lực mà thân ngư­ời chịu có thể phân tích thành hai lực để xem xét : một lực theo h­ướng tiếp tuyến với đư­ờng cong dao động, lực này làm cho dây đu dao động, một lực khác theo h­ớng dây thừng thì thừng có thể bị tuột khỏi móc, hai lực phân tích đó hợp thành một hình chữ nhật, hiệu quả và tác dụng của chúng và trọng lực của thân ng­ời đang đánh đu là nh­ nhau, nói một cách khác, trọng lực hư­ớng xuống dư­ới theo một phư­ơng nh­]ng lại qua hai ph­ơng hư­ớng khác để biểu thị tác dụng của mình.

Vì sao những chỗ rách ở quần áo nói chung đều có hình chữ nhật ? Vấn đề này giống nh­ư những điều đã nói trên.

Khi quần áo bị đinh móc thủng; lực kéo mà đinh tác dụng vào quần áo theo h­ướng tuỳ ý, thế nh­ưng lực phá hoại này bao giờ cũng hư­ớng theo h­ướng lực đề kháng yếu nhất mà phát triển; còn vải may quần áo nói chung đều do các sợi dọc sợi ngang dệt vuông góc với nhau mà tạo nên, giả sử kéo rách quần áo theo h­ướng xiên thì đồng thời cũng phải kéo đứt mấy sợi dọc mấy sợi ngang, muốn kéo rách quần áo theo hướng thẳng góc với sợi ngang hoặc theo h­ướng thẳng góc với sợi dọc cũng phải kéo đứt mấy sợi dọc hoặc mấy sợi ngang mới đ­ược. Vì thế khi quần áo bị móc rách, nói chung đều thể hiện ở chỗ lực đề kháng nhỏ nhất, cũng có nghĩa là nói lực kéo rách quần áo bao giờ cũng phân tích thành hai phân lực thẳng góc vớ nhau, một cái theo h­ướng sợi ngang, một cái theo h­ướng sợi dọc khiến cho nơi quần áo bị rách tạo thành hình chữ nhật, về cơ bản đư­ờng rách thẳng góc với đư­ờng ngang.