Lý thuyết và bài tập cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực
Cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực luôn là nỗi lo sợ của nhiều học sinh học Vật lý THPT nói chung và Vật lý 10 nói riêng. Biết được điều đó, hôm nay HocThatGioi sẽ gửi đến các bạn bài viết Lý thuyết và bài tập cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực để bạn đọc có thể nắm vững kiến thức này nhé!
I. Lý thuyết cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực
1. Cân bằng của một vật có trục quay cô định. Momen lực
1.1 Thí nghiệm
Cho đĩa tròn có trục quay qua tâm O, trên đĩa có lỗ dùng để treo quả cân. Tác dụng vào đĩa hai lực \overrightarrow{F_1} và \overrightarrow{F_2} nằm trong mặt phẳng của đĩa, sao cho đĩa vẫn đứng yên
Nếu không có lực \overrightarrow{F_2} thì lực \overrightarrow{F_1} làm cho đĩa quay theo chiều kim đồng hồ. Ngược lại, nếu không có lực \overrightarrow{F_1} thì lực \overrightarrow{F_2} làm cho đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ. Đĩa đứng yên vì tác dụng làm quay của lực \overrightarrow{F_1} cân bằng với tác dụng làm quay của lực \overrightarrow{F_2}
1.2 Momen lực
Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.
Công thức Momen lực:
M : momen của lực (N.m)
F là độ lớn của lực tác dụng (N)
d : cánh tay đòn của lực là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực. (m)
2. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định
2.1 Quy tắc
Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược lại.
Biểu thức: F_1.d_1 = F_2.d_2 hay M_1 = M_2
Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng: F_1.d_1 + F_2.d_2 +… = F_1 ’.d_1 ’ + F_2 ’.d_2 ’ + …
II. Bài tập SGK cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực
Bài 1 trang 103
Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực và cánh tay đòn của nó.
Cánh tay đòn của lực là khoảng cách d từ trục quay đến giá của lực
Lực tác dụng vào một vật cố định không làm cho vật quay khi lực tác dụng có giá đi qua trục quay (khi đó d = 0)
Bài 2 trang 103
Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định:
Tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các monen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Bài 3 trang 103
a) Một người dùng xà beng để bẩy một hòn đá
b) Một người cầm càng xe cút kít nâng lên
c) Một người cầm hòn gạch trên tay
a) F_A. OA = F_B. OB
b) Gọi O là trục quay của bánh xe cút kít;
d1 khoảng cách từ trục quay đến giá của trọng lực
d2 khoảng cách từ trục quay đến giá của lực
Ta có: P. d_1 = F. d_2
c) Gọi dF là khoảng cách từ trục quay O đến giá của lực
Gọi dP là khoảng cách từ trục quay O đến giá của lực
Ta có: F. d_F = P. d_p
Bài 4 trang 103
Gọi dF là cánh tay đòn của lực F, ta được:
d_F = 20 cm = 0,2 m
Gọi dC là cánh tay đòn của lực cản gỗ.
d_C = 2 cm = 0,02 m
Áp dụng quy tắc Momen lực ta có:
F.d_F = F_C.d_C
F_C=\frac{100.0,2}{0,02}=1000(N)
Bài 5 trang 103
Như vậy, bài viết về Lý thuyết và bài tập cân bằng của một vật có trục quay cố định, momen lực của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hi 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 kèm bài tập các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế đầy đủ chi tiết nhất
- 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
