Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Quy tắc hợp lực song song cùng chiều. Điều kiện cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song –
Hình 28.1 Thí nghiệm tìm hợp lực Thước AB treo vào hai sợi dây cao su đàn hồi. Hai chùm quả cân có trọng lượng lần lượt là P’ và P% được treo ở điểm O và O2 của thước. Như vậy là có hai lực song song cùng chiều P và P. tác dụng vào thước [Hình 28.1a]. Những lực này làm cho hai dây cao su treo thước dãn ra. Tà dùng một dây CD đánh dấu vị trí của thước. Bỏ hai chùm quả cân F và P. ra, lấy một chùm quả cân P, với P = P + P%. Chùm này được treo tại một điểm O [cần phải dò tìm điểm O] sao cho thước AB lại ở vị trí đúng như trước [đã được đánh dấu bởi dây CD] [Hình 28.1b].Như thế lực P đặt tại O có tác dụng giống hệt như tác dụng đồng thời của lực 月 đặt tại Ol và lực P. đặt tại O2. Vậy lực P đúng là hợp lực của hailực Song song 月 và P.b]Dữ liệu trong thí nghiệm ở Hình 28.1a và b 😛 : 3 quả cân 200 g * P. : 2 quả cân 200 g P:5 quả cân 200 g OO, = h, = 10 cm OO, = h. = 15 cm Hệ thức thu được : P = P + P. Ph = Ph.Nếu gọi dị và d2 là khoảng cách giữa giá của P và giá của P. của F, thì血_血 h, dl; Và Pid = Pd,127 F Hình 28.2 Hợp hai lực Song songNếu F là hợp lực của F và F, thì·F=F+序• Giá của F nằm trong mặt phẳng của Fi và F.• Fidi = F.d.用。Hình 28.3 Hợp nhiều lực song song cùng chiềuPTrọng lực đạt lên thanh là hợp lực của các trọng lực đặt lên các phần tử của thanh.1282. Quy tắc họp hai lực song song cùng chiềuTừ kết quả thí nghiệm, ta suy ra:a] Quy tắcHop luc cuia hai luc F. }”à F. song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn, là một lực F Song song, cùng chiều với hai lực và có độ lớn bằng fống độ lớn của hai lực đóF = F + F. [28.1]Giá của hợp lực F nằm trong mặt phẳng của Fi. F. và chia khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó[Hình 28.2]. Fi d.ill[28.2] [chia trong] b] Hợp nhiều lực Nếu muốn tìm hợp lực của nhiều lực Song song cùng chiều F, F…, F… thì ta hợp hai lực F, F. được R = F + F. ; rồi lại hợp hai lực R và F. được R = R + F [Hình 283] và cứ tiếp tục như thế cho đến lực cuối cùng F. Hợp lực F tìm được sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần và có độ lớn bằng tổng cộng độ lớn các lực thành phần. c] Lí giải về trọng tâm của vật rắn Quy tắc hợp lực Song song cùng chiều giúp ta hiểu rõ thêm về trọng tâm của một vật. Thật vậy, bất kì một vật nào cũng có thể chia thành nhiều phần tử nhỏ, mỗi phần tử có một trọng lực nhỏ hướng theo chiều thẳng đứng xuống dưới, các trọng lực nhỏ tạo thành một hệ lực song song cùng chiều đặt lên vật. Hợp lực của chúng là trọng lực đặt lên vật. Điểm đặt của trọng lực [trọng tâm của vật] chính là điểm đặt của hợp lực này [Hình 28.4]. d] Phân tích một lực thành hai lực song song Phân tích một lực F thành hai lực 月 và F. Song song với F tức là tìm hai lực 月 và F. song song và có hợp lực là F. Có vô số cách phân tích một lực đã cho. Trong từng bài toán, khi có những yếu tố đã được xác định, ví dụ điểm đặt của hai lực F và F, đã cho, thì phải dựa vào đó để chọn cách phân tích thích hợp. e]. Bài tập vận dụng Một thanh sắt có khối lượng 50 kg được kê bởi hai giá đỡ O! và O2 ở hai đầu [Hình 28.5]. Đường thẳng đứng qua trọng tâm G chia đoạn thẳng OO2 theo tỉ lệ = 2. Tính lực của thanh sắt đè lên từng giá đỡ. 3. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực Song song Lập luận tương tự như trong trường hợp của ba lực không song song, ta cũng đi đến cùng một kết luận. Điều kiện cân bằng của một vật răn dưới tác dụng của ba lực F. F. F, song song là hợp lực của hai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba 禹+成+尾=á [28.3] Điều kiện này đòi hỏi ba lực phải đồng phẳng [cùng nằm trên một mặt phẳng]. Thực vậy, trong số ba lực, có hai lực cùng chiều và một lực trái chiều [Hình 28.6]. Lực trái chiều Fi cân bằng [do đó cùng giá] với hợp lực của hai lực kia [F + F ] tức là nằm trong mặt phẳng của hai lực ấy. Độ lớn của lực Fo bằng độ lớn của hợp lực F + F., tức là: F = F + F.9-VÄT LY 10 – N CAO…-AHình 28.5. Phân tích một lực thành ai lực Song song Bài giải Theo quy tắc hợp lực F = F + F, F, OO,Foo, Từ đó suy ra2 2 F. -r =509,81 N= 327 N1. F = F = 163N声 1. – F+F. Hình 28.6 Điều kiện cân bằng129 Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên thanh sắt nằm cân bằng trên giá đỡ Hình 28.5.Hình 287 Hợp lực trái chiềuHình 28.8 Ngẫu lực có momen M = Fd vớiF=同=尼日130Giá của lực trái chiều Fi [cũng là giá của F + F2] chia khoảng cách giữa giá của F, và F. theo tỉ lệ nghịch với độ lớn血_丝 d. F. [chia trong]Ví dụ: Thanh sắt trong bài toán ở mục 2e ở trạng thái cân bằng dưới tác dụng của ba lực là trọng lực P của thanh và hai phản lực Ni và N2 của giá đỡ. 4. Quy tắc hợp hai lực song song trái chiềuDựa vào điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song, ta có thể suy ra rằng hợp lực F của hai lực F, và F, thì cân bằng với lực Fi [Hình 28.7].Từ đây, có thể thấy hợp lực F của hai lực song song trái chiều F, và F, có các đặc điểm sau:-Song song và cùng chiều với lực thành phần có độ lớn lớn hơn lực thành phần kia [F3]– Cődő ló l 1 14 جریر۔۔ ہومر ۔ ۔ thành phầnF = F – F.- Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần, khoảng cách giữa giá của hợp lực với giá của hai lực thành phần tuân theo công thứcF. d, P,Khoảng cách d giữa giá của hai lực thành phần được chia ngoài theo tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy. 5. Ngẫu lựcXét một hệ hai lực 月 và F. Song song ngược chiều, có cùng độ lớn F, tác dụng lên một vật [Hình 28.8]. Áp dụng quy tắc ở mục 4, ta không thể9-WATLY 10-NCAO.-BNói cách khác không thể tìm được một lực duy nhất có tác dụng giống như hai lực này. Hệ hai lực này gọi là ngẫu lực. Ngẫu lực có tác dụng làm cho vật rắn quay. Ví dụ, để vặn đinh ốc, ta dùng tuanơvit tác dụng ngẫu lực lên đỉnh ốc [Hình 28.9]. Để đặc trưng cho tác dụng làm quay của ngẫu lực, người ta dùng đại lượng gọi là momen của ngẫu lực. Momen M của ngẫu lực bằng tích của độ lớn F của một lực và khoảng cách d giữa hai giá của hai lựcM = Fd Đơn vị của momen ngẫu lực là N.m. Hình 28,9 Tuanơwit làm xoay định ốc, 2. CÂU HỞI 1. Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực Song song cùng chiều. 2. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực Song song là gì ? 3. Tìm hợp lực của một hệ lực Song Song, trong đó ba lực cùng chiều và hai lực hướng theo chiều ngược lại.37 BằI TÂP1. Hãy xác định trọng tâm của một bản mỏng, đồng chất, hình chữ nhật, dài 12 cm, rộng 6 cm, bị cắt mất một mẩu hình VuÔng có cạnh 3 cm [Hình 28.10].2. Một tấm ván nặng 240 N được bắc qua một Con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm “nh 2810 tựa A một khoảng là 2,4 m và cách điểm A G B tựa B một khoảng là 1,2m [Hình 28.11]. Hãy Xác định các lực mà tấm Ván tác dụng lên haibỞ mương. Hình 28,11 Một người gánh hai thúng, một thúng gạo nặng 300 N, một thúng ngô nặng 200 N. Đòn gánh dài 1,5 m. Hỏi Vai người ấy phải đặt ở điểm nào để đòn gánh cân bằng và Vai chịu một lực bằng bao nhiêu ? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.3.131
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy?
Câu 1: SGK vật lí 10 trang 99:
Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực.
Điều kiện cân bằng: Muốn một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
Biểu thức: $\overrightarrow{F_{1}} = - \overrightarrow{F_{2}}$
Trắc nghiệm vật lý 10 bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
Từ khóa tìm kiếm Google: hướng dẫn câu 1, cách giải câu 1, gợi ý câu 1 bài 17 cân bằng ...
1. Kiến thức
- Nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực.
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy.
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song.
2. Kỹ năng
- Xác định được trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng phương pháp thực nghiệm.
- Vận dụng được các điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp ba lực có giá đồng quy để giải các bài tập.
|
|
I - CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC
1. Thí nghiệm
Thực hiện thí nghiệm như Hình 17.1.
Hình 17.1
|
|
Nhận xét: Hai lực F1 và F2 có cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Vật đứng yên nếu hai trọng lượng P1 và P2 bằng nhau và nếu hai dây buộc vật nằm trên một đường thẳng.
2. Điều kiện cân bằng
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều
|
|
|
Giá của lực : là đường thẳng mang vectơ lực.
3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng bằng phương pháp thực nghiệm
Người ta có thể xác định vị trí của trọng tâm bằng phương pháp thực nghiệm hoặc bằng phương pháp toán học căn cứ vào sự phân bố khối lượng.
Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng bất kỳ: Treo vật 2 lần bằng dây mảnh với các điểm buộc dây khác nhau, trọng tâm của vật là giao điểm của 2 đường thẳng vẽ trên vật, chứa dây treo trong 2 lần treo đó [Hình 17.2].
Trường hợp vật phẳng, mỏng có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm trùng với tâm đối xứng của vật [Hình
17.3].
Vật rắn: là vật có kích thước đáng kể và hầu như không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực. Với vật rắn: do có kích thước lớn nên các lực tuy đặt vào cùng một vật nhưng có thể không cùng điểm đặt.
Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực của vật.
Hình 17.3
|
2.Hãy xác định trọng tâm của vật [Hình 17.4]. |
Hình 17.4
Mọi lực tác dụng mà giá đi qua trọng tâm sẽ làm vật chuyển động tịnh tiến. Mọi lực tác dụng mà giá không đi qua trọng tâm sẽ làm cho vật vừa quay vừa tịnh tiến.
II - CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG
1. Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy
Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta phải trượt hai lực trên giá của chúng đến điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực
2. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song.
- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy.
- Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực còn lại.
|
Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song: - Ba lực đo phải có giá đồng phẳng và đồng quy. - Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba. Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy: Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy, trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực. |
Câu 1. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực?
Câu 2. Cách xác định trong tâm của vật phẳng mỏng bằng thực nghiệm? Cho biết trọng tâm của một vật mỏng, phẳng đồng chất và có dạng hình học đối xứng?
Câu 3. Quy tắc hợp lực của hai lực có giá đồng quy?
Câu 4. Điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của 3 lực không song song là gì?