Lý thuyết kèm bài tập các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế đầy đủ chi tiết nhất
Hôm nay HocThatGioi sẽ gửi đến các bạn bài viết Lý thuyết kèm bài tập các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế đầy đủ chi tiết nhất để bạn đọc có thể hiểu rõ về nội dung cũng như biết vận dụng kiến thức này vào trong bài tập nhé! Khám phá ngay thôi!
I. Lý thuyết các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế
1. Các dạng cân bằng
Xét sự cân bằng của các vật có một điểm tựa hay một trục quay cố định. Vật sẽ ở trạng thái cân bằng khi trọng lực tác dụng lên vật có giá đi qua điểm tựa hoặc trục quay.
Trong thực tế, người ta chia các dạng cân bằng ra làm 3 loại
- Cân bằng bền
- Cân bằng không bền
- Cân bằng phiếm định
1.1 Cân bằng bền
Định nghĩa: Cân bằng bền của một vật là khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút thì trọng lực có xu hướng kéo vật trở về vị trí cân bằng cũ của nó.
Nguyên nhân: Trọng tâm của vật ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận của chính nó.
1.2 Cân bằng không bền
Định nghĩa: Cân bằng không bền của một vật là khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút thì trọng lực có xu hướng kéo vật ra xa vị trí cân bằng cũ của nó.
Nguyên nhân: Trọng tâm của vật ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận của chính nó.
1.3 Cân bằng phiếm định
Định nghĩa: Cân bằng phiếm định của một vật là khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút thì trọng lực có xu hướng giữ yên ở vị trí cân bằng mới của nó.
Nguyên nhân: Trọng tâm của vật không thay đổi vị trí.
2. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
2.1 Mặt chân đế
- Khi vật tiếp xúc với mặt phẳng đở chúng bằng cả một mặt đáy thì mặt chân đế là mặt đáy của vật.
- Khi vật tiếp xúc với mặt phẵng đở chỉ ở một số diện tích rời nhau thì mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó.
2.2 Điều kiện cân bằng
Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).
2.3 Mức vững vàng của cân bằng
- Mức vững vàng của sự cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.
- Trọng tâm của vật càng cao và mặt chân đế càng nhỏ thì vật càng dễ bị lật đổ và ngược lại.
=> Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật.
Cách ứng phó với các trận động đất nhỏ :
- Ở trong phòng : tìm nắp dưới các bàn chắc chắn, tránh xa các các vật dễ đổ ngã như : tủ, tranh, kệ để đồ vật trên cao. Dùng đệm, túi sách che chắc đầu, gối lại.
- Phải bình tỉnh, cẩn thận các mảnh vỡ, khi thoát hiểm nên dùng thang bộ…
- Ở ngoài đường : tránh xa các tòa nhà lớn, các công trình đang thi công, tuân theo sự hướng dẫn của cảnh sát
- Nếu đang trên xe, tầu thì tuân theo sự chỉ dẫn của nhân viên
II. Bài tập SGK các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế
Bài 1 trang 110
Cân bằng không bền: Trọng tâm của vật nằm cao hơn trục quay. Khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng thì không tự trở về trạng thái ban đầu được.
Cân bằng bền: Trọng tâm của vật ở thấp hơn trục quay. Vật luôn có thể tự trở về trạng thái cân bằng ban đầu được.
Cân bằng phiếm định : Trục quay đi qua trọng tâm của vật. Vật cân bằng ở mọi vị trí.
Bài 2 trang 110
Tùy vị trí trọng tâm của vật cao hơn, thấp hơn hay bằng với trục quay mà ảnh hưởng quyết định đến dạng cân bằng của vật: Trọng tâm cao hơn trục quay, vật cân bằng không bền, thấp hơn trục quay vật cân bằng bền, trục quay đi qua trọng tâm vật cân bằng phiếm định.
Trọng tâm càng thấp, diện tích mặt chân đế càng rộng thì mức vững vàng của vật càng cao.
Bài 3 trang 110
Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi ” trên mặt chân đế). Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ thấp trọng tâm vật và tăng diện tích mặt chân đế của vật.
Bài 4 trang 110
a) Nghệ sĩ xiếc đang đứng trên dây
b) Cái bút chì được cắm vào con dao nhíp
c) Quả cầu đồng chất trên một mặt
a) Cân bằng không bền. Vì khi trọng tâm của nghệ sĩ xiếc bị lệch khỏi vị trí cân bằng, nó sẽ không trở về vị trí cũ nữa.
b) Cân bằng bền. Vì trọng tâm của hệ lúc này đặt gần sát ngón tay nên nếu đẩy nhẹ bút chì lệch một ít thì nó vẫn trở về được vị trí cân bằng ban đầu.
c) Quả cầu trên cao: Cân bằng không bền. Vì nếu đẩy nhẹ quả cầu ra thì nó sẽ lăn xuống dưới, không trở về vị trí cân bằng ban đầu được.
Quả cầu bên trái: Cân bằng phiếm định. Vì nếu đẩy quả cầu ra vị trí mới thì nó thiết lập vị trí cân bằng ngay tại đó, khác vị trí lúc đầu.
Quả cầu bên phải: Cân bằng bền. Vì khi cho quả cầu lệch khỏi vị trí cân bằng thì nó lăn trở lại vị trí cân bằng ban đầu.
Bài 5 trang 110
a) Đèn để bàn.
b) Xe cần cẩu.
c) Ô tô đua.
a) Chân đèn phải nặng và mặt chân đế rộng.
b) Xe phải rất nặng và phải có mặt chân đế rất rộng bằng cách bố trí các cánh tay và điểm tựa di động.
c) Ô tô đua phải có trọng tâm thấp, mặt chân đế rộng.
Bài 6 trang 110
Khi chở thép, trọng tâm của cả xe và hàng là thấp nhất trong các trường hợp đã cho, nên mức vững vàng của xe lớn hơn, xe khó bị đổ nhất.
Khi chở vải, vì vải nhẹ nên với cùng khối lượng với thép và gỗ thì kích thước thùng hàng vải là lớn nhất làm cho trọng tâm của xe và hàng cao nhất trong các trường hợp. Do đó xe dễ bị đổ nhất.
Như vậy, bài viết về Lý thuyết kèm bài tập các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế đầy đủ chi tiết nhất của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hy vọng sẽ giúp các bạn tiếp thu được các kiến thức bổ ích. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển. Cảm ơn các bạn đã theo dõi hết bài viết
Bài viết khác liên quan đến Lớp 10 – Vật Lý – Moment lực Cân bằng của vật rắn
- Lý thuyết và bài tập cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực
- Lý thuyết kèm bài tập chuyển động tịnh tiến của vật rắn và chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
- Lý thuyết và bài tập ngẫu lực có đáp án chi tiết nhất – Bài 22 Vật lý 10
- 15 Câu trắc nghiệm về ngẫu lực chọn lọc có đáp án hay nhất
- Giải SGK bài 21 Moment lực. Cân bằng của vật rắn Vật lí 10 Kết nối tri thức
- Giải SGK bài 14 Moment lực. Điều kiện cân bằng của vật Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
