Thường thường khi làm bài tập Lý, học sinh chúng ta truyền nhau câu: “Cứ áp dụng công thức là ra”. Nghe quả thật thuyết phục đấy nhỉ! Nhưng phải chăng bạn cũng giống như tôi, áp dụng công thức mà vẫn thấy một vài bài lằng nhằng, bế tắc và đáp án tuyệt nhiên vẫn là một ẩn số. Nếu đúng như vậy thì đừng buồn bạn nhé, bởi trên thực tế còn rất nhiều trường hợp công thức không ứng với thực tiễn. Và câu nói nổi tiếng của nhà Vật Lý học Archimedes – “Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nâng cả Trái Đất này lên” tưởng chừng rất xác thực nhưng khi nguyên lý đòn bẩy ra đời thì cũng không nằm ngoài lệ kể trên.
Trước khi cùng xác thực tính đúng đắn trong câu nói của Archimedes, ta phải hiểu “Đòn bẩy là gì?” và “Nguyên lý đòn bẩy là gì?”. Đòn bẩy là một trong các loại máy cơ đơn giản, thường dùng để “nâng một vật nặng với một lực nhẹ, hay biến đổi lực theo hướng có lợi cho con người”. Cấu tạo đòn bẩy gồm một điểm tựa – hay trục quay, các lực tác dụng và các cánh tay đòn của lực (là khoảng cách từ điểm tựa tới điểm đặt của lực, vuông góc với giá của lực). Còn nguyên lý hoạt động của đòn bẩy thì dựa trên nguyên tắc sau: Mọi vật sẽ cần một lực nhất định để có thể hoàn toàn nhấc bổng nó lên. Tuy nhiên khi ta có một vật làm điểm tựa, lực thiết yếu đó sẽ được chuyển hóa sang điểm tựa này để làm giảm áp lực nâng vật.
Trên thực tế Archimedes không phải người đầu tiên phát hiện ra nguyên lý đòn bẩy. Cơ chế đòn bẩy đầu tiên được sử dụng được cho là bắt nguồn từ vùng Trung Đông cổ đại vào khoảng 5000 năm trước Công nguyên. Ứng dụng thường thấy của đòn bẩy là các loại cân thăng bằng, bập bênh, hay thú vị hơn là các chú chuồn chuồn gỗ thăng bằng “tuổi thơ”. Đây cũng là thủ thuật của các màn ảo thuật nâng một vật rất nặng chỉ bằng một lực nhỏ mà ta thường thấy trong rạp xiếc.
Cùng trở lại với câu nói của nhà thiên tài bác học Archimedes. Như ta đã biết, Trái Đất nặng khoảng 5,97.10^24 tấn. Giả sử Archimedes nặng 70kg, và muốn tự mình nhấc bổng Trái Đất lên, ông sẽ cần chuẩn bị một đòn bẩy “khổng lồ” dài tới 8,8 triệu năm ánh sáng. Hơn thế nữa, kể cả khi ông chuẩn bị được một đòn bẩy như thế thì để nhấc được Trái Đất lên 1cm thôi cũng cần đẩy cánh tay đòn liên tục không ăn không nghỉ trong vòng 17 triệu tỷ năm (lớn gấp gần 3,8 triệu số tuổi của Trái Đất tính đến hiện tại). Tổng kết lại, câu nói của Archimedes không thể thành hiện thực.
Qua bài viết hôm nay, Cốm chắc hẳn đã giúp bạn lý giải được phần nào những điều thú vị quanh ta. Sự đóng góp của Archimedes dành cho nền khoa học thế giới là không thể phủ nhận nhưng đã bao giờ bạn thầm nghĩ nếu người dân ở thời nhà Vật Lý học vĩ đại ấy mà đọc được bài viết này thì có lẽ sẽ bớt tin “sái cổ” việc ông có thể nhấc bổng cả Trái Đất lên nhỉ!
