Giải Vật Lý 10 Bài 20. Các dạng cân bằng - Cân bằng của một vật có mặt chân đế
Bài 20. CÁC DẠNG CÂN BẰNG. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT có MẶT CHÂN ĐẾ A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững Các dạng cân bằng Có ba dạng cân bằng là cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định. - Khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng mà vật có thể tự trở về vị trí cân bằng ban đầu được thì cân bằng như vậy gọi là cân bằng bền. Ngược lại, khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng mà không thế tự trở về vị trí cân bằng ban đầu được thì cân bằng như vậy gọi là căn bằng không bền. Khi vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng, sau đó có nó thiết lập ngay một vị trí cân bằng mới thì cân bằng như vậy gọi là cân bằng phiếm định. Cân bằng của một vật có mặt chân đế ỉ. Mặt chân đế Một vật đặt trên mặt phảng giá đỡ đều có những diện tích tiếp xúc với giá đỡ. Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó. Diều 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. Mức vững vàng của cân bằng Mức vừng vàng của 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 diện tích của mặt chân đế càng nhỏ thì vật càng dễ bị lật đổ và ngược lại. B. TRẢ LỜI CÂU HỎI Cl. Hãy xác định mặt chân đế của khối hộp ở các vị trí 1, 2, 3, 4 (hình trang 109 SGK). Trả lời Trong hình 1,2, trọng lực p còn đi qua mặt chân đế AB nên vật chưa đố. Trong hình 3, trọng lực I’ qua A nên vật dễ đổ. Trong hình 4, trọng lực P không qua mặt chân đế AB nên vật đổ hẳn. C2. Hãy trả lời hai câu hỏi ỏ' phần mỏ’ bài. Tại sao ô tô chất trên nóc nhiều hàng nặng dễ bị lật đố’ ở chỗ đường nghiêng? Tại sao không lật đổ được con lật đật? Trả lời Khi ô tô chất trên nóc nhiều hàng nặng thì trọng lực p của xe sẽ dễ bị lệch ra khỏi mặt chân đế của xe (là sàn xe) dẫn đến không giữ được thăng bằng dẫn đến dễ bị lật đổ ở chỗ đường nghiêng. Con lật đật có đáy. hình cong lõm, bên trong bỏ một viên bi sắt lớn, viên bị đó luôn luôn lăn về vị trí cân bằng bền (vị trí cong lõm) nên mặc dù lật đật nghiêng vẫn đứng lên được. c. GIẢI BÀI TẬP Hãy chỉ rõ dạng cân bằng của: Nghệ sĩ xiếc đang đứng trên dây (hình 20.7 SGK). Cái bút chì được cắm vào con dao nhíp (hình 20.8 SGK). Quả cầu đồng chất trên một mặt có dạng như hình 20.9 SGK. Giải Nghệ sĩ xiếc đang đứng trên dây là cân bằng không bền. Cái bút chì được cắm vào con dao nhíp là cân bằng bền. Quả cầu ở đỉnh cao là cân bằng không bền, còn ở chân là cân bằng bền. Người ta làm thế nào để thực hiện được mức vững vàng cao của trạng thái cân bằng ở những vật sau: Đèn để bàn. b. Xe cần cấu. c. 0 tô đua. Giải Đèn đế bàn cần chân đế lớn và có khối lượng nặng hơn bóng đèn và chụp đèn. Xe cần cấu có mặt chân đế rộng và có khôi lượng lớn hơn khối lượng cần cẩu. 0 tô đua có trọng tâm thấp và mặt chân đế gồm bốn bánh rộng. Một bánh xe tải lần lượt chở các vật liệu sau với khối lượng bằng nhau: thép lá, gỗ và vải. Trong trường hợp nào thì xe khó bị đổ nhất? Dễ bị đố nhát? Giải Cùng khối lượng thì thế' tích của thép nhỏ nhất và vải lớn nhất, vì vậy xe chở thép có trọng tâm thấp nhất nên khó bị đố. xe chở vải có trọng tâm cao nhất nên dễ bị đổ