Giải Vật Lý 10 Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Mômen lực

  • Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Mômen lực trang 1
  • Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Mômen lực trang 2
  • Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định - Mômen lực trang 3
Bài 18. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT có TRỤC QUAY cố ĐỊNH.
MOMEN Lực
A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững
Momen lực
Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó gọi là momen lực đối với một trục quay.
Biểu thức: M = Fd.
Đơn vị của momen lực lồ Niutơn mét (N.m).
Quy tắc momen
Muôn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tồng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Quy tắc momen lực còn được áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định nếu trong trường hợp cụ thế nào đó vật xuất hiện trục quay.
B. TRẢ LỜI CẢU HỎI
Cl. Hãy viết quy tắc momen lực cho chiếc cuổc chim khi cân bằng (hình bên).
Trả lời
Khi cân bằng thì Fidi = F2d2, điểm tựa của cuốc tại o.
GIẢI BÀI TẬP
1. Hãy vận dụng quy tắc momen lực vào các trường hợp sau:
Một người dùng xà beng đế bẩy một hòn đá.
Một người cầm càng xe cút kít nâng lên.
Một người cầm hòn gạch trên tay.
(Xem các hình vẽ trong SGK trang 103)
Giải
Khi nâng hòn đá lên và ở trạng thái cân bằng thì Ml = M2
Suy ra: OA.Fa = OB.Fb
Điểm tựa đặt là 0 và lấy một trục là đường qua o và vuông góc với p, F, cắt p kéo dài tại A và F kéo dài tại B. Khi nâng xe cút kít lên ở trạng thái cân bằng ta có: M] = M2
Suy ra: OA.P = OB.F
Điểm o tại khuỷu tay khi người cầm viên gạch ở trạng thái cân bằng: OA.F = OB.P
Một người dùng búa để nhổ một chiếc đinh (hình bên). Khi người ấy tác dụng một lực 100N vào đầu búa thì đinh bắt đầu chuyến động. Hãy tính lực cản của gỗ tác dụng vào đinh.
Giải
Khi đinh bắt đầu chuyến động ta có: mi = m2 => Fidi = F2d2
Với Fj = 100 (N)
di = 20 (cm) = 0,2 (m)
F2 là lực đầu búa tác dụng vào đinh d2 = 2 (cm) = 0,02 (m)
Suy ra: 100.0,2 = 0,02.F2
20	
F2 =	= 1000 (N)
0,02
Vậy lực cản của gỗ bằng 1000N.
Hãy giải thích nguyên tắc hoạt động cúa chiếc cân.
Giải
Nguyên tắc hoạt động cúa cân dựa trên momen lực.
Ta có: IB1 = m2 => Pidi = p2d2
Khi muốn cân một vật, ta bỏ vật vào một đầu cân, đầu còn lại bỏ quả cân vào sao cho hai bên cân bằng nhau.
Nhìn vào khôi lượng của quả cân ta biết được khôi lượng vật cần cân.