Giải bài tập Vật lý 10 Bài 22: Ngẫu lực
§22. NGẪU Lực A. KIẾN THỨC Cơ BẢN Ngấu lực Định nghĩa Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực. . Chú ý: Giá của hai lực này không trùng nhau. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn Trường hợp vật không có trục quay cố định Nếu vật chỉ chịu tác dụng của ngẫu lực thì nó sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. Trường hợp vật có trục quay cố định Dưới tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh trục cố định đó. Mômen của ngẫu lực Công thức: M = Fd trong đó F là độ lớn của mỗi lực, còn d là khoảng cách giữa hai giá của hai lực và được gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực. B. HOẠT ĐỘNG C1. Chứng minh rằng momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. c. CẨU HỎI VÀ BÀI TẬP Ngầu lực là gì? Nêu một vài vi dụ về ngầu lực. Néu tác dụng cùa ngầu lực đối với một vật rán. Viẽt công tlníc tính momen cùa ngẫu lực. Momen cùa ngầu lực ró dạc điếm gi? Hai lực cùa một ngầu lực có độ lớn F = 5,ON. Cánh tay đòn cùa ngẫu lực d = 2()cm. Momen của ngầu lực là: A. 100 N.m; B. 2,0 N.m: c. 0,5 N.in; D. 1,0 N.m. Một ngẫu lực gồm hai lực F| và F2 có F| = = F và có cánh tay đòn d. Moinen cua ngầu lực này là A. (F, - FJd. B. 2Fd. c. Fd. 1). Chưa biết được vì còn phụ thuộc vào vị tri cùa trục quay. Một chiếc thước mảnh có trục quay nám ngang di qua trọng tám o cùa thước. Dùng hai ngón tay tác dụng vào thước một ngẫu lực đạt. vào hai điếm A và B cách nhau 4,5cm và có độ lớn Fa = F|t = 1N. Tính momen cùa ngầu lực. Thanh quay đi một góc u = 30". Hai lực luôn luôn nám ngang vá vần dạt tại A và 11 (Hình 22.1). Tinh momen cùa ngầu lực. ° / // 8 <7® a) b) Hình 22.1 D. LỜI GIẢI Hoạt động Cl. Hướng dấn.: Trong công thức M = F.d cho thấy M chi phụ thuộc vào độ lớn của tực tác dụng và cánh tay đòn giửa hai giá cùa cạp ngầu lực ma không phụ thuộc vào vị trí của trục quay. Câu hỏi và bài tập a) Học sinh xem trang 116 SGK. b) - Khi vặn dinh vít, tuốc-nơ-vít. tác dụng vào đinh vít một ngầu lực. - Khi đi xe đạp, xe máy, ở chỗ đường quành, hai tay tác dụng lên ghi đông một ngầu lực. a) Trường hợp vật không có trục quay cố định thì ngẫu lực làm vật quay quanh một trục (tưởng tượng) qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng của ngẫu lực. b) Trường hợp vật có trục quay cô' định thì ngẫu lực làm vật quay quanh trục đó. Nếu trục quay không qua trọng tâm G thì vật có xu hướng chuyển động li tâm nên tác dụng vào trục một lực làm trục biến dạng, vật quay càng nhanh, trục đặt càng xa G thì lực này càng lớn, có thể làm gẫy trục. Mômen của ngẫu lực M = F.d (N.m) Trong đó: F là độ lớn của một lực (N) d là tay đòn của ngẫu lực (m) Mômen ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực. D. M = F.d = 5,0.0,2 = 1,0 (N.m) c a) M1 = Fa.AB = 1.0,045 = 0,045 (N.m) /0 b) M2 = Fa.ABcoscc = 1.0,045. ~ = 0,039 (N.m) 2