BÀI 9 : CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MẶT CHÂN ĐẾ I / MỤC TIÊU : Hiểu được điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định chỉ là điều kiện về momen các ngoại lực và là trường hợp riêng của điều kiện cân bằng tổng quát. Hiểu được thế nào là cân bằng bền, không bền, phiếm định. Hiểu thế nào là mặt chân đế của một vật và giải thích cách làm tăng mức vững vàng của một vật. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Chuẩn bị TN đĩa momen (hình 10.1 SGK). Nếu có thể, chuẩn bị hộp hình khối chữ nhật và miếng kê như Hình 10.5 SGK. 2 / Học sinh : Ôn lại điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn. III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Độ lớn của lực F 1 HS : Độ lớn của cánh tay đòn của lực F 1 HS : Độ lớn của moment lực của lực F 1 HS : Độ lớn của lực F 2 HS : Độ lớn của cánh tay đòn của lực F 2 HS : Độ lớn của moment lực của lực F 2 HS : Moment của 2 lực này là M 1 và M 2 có độ lớn bằng nhau nhưng có dấu ngược nhau. Tổng đại số của hai moment này bằng không ? HS : Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định tổng đại số tất cả các momen lực đặt lên vật đối với trục quay GV : Làm thí nghiệm hình 10.1 GV : Hãy cho biết độ lớn của lực F 1 ? GV : Hãy cho biết độ lớn của cánh tay đòn của lực F 1 ? GV : Hãy tính moment lực của lực F 1 ? GV : Hãy cho biết độ lớn của lực F 2 ? GV : Hãy cho biết độ lớn của cánh tay đòn của lực F 2 ? GV : Hãy tính moment lực của lực F 2 ? GV : Em có nhận xét gì về moment của hai lực này ? GV : Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định ? đó bằng không. i M i = M 1 + M 2 + = 0 HS : Quy tắc moment. Hoạt động 2 : HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Nêu định nghĩa cân bằng bền. HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Nêu định nghĩa cân bằng không bền. HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Nêu định nghĩa cân bằng phiếm định. Hoạt động 3 : HS : Quan sát hình vẽ trong sách giáo GV : Điều kiện này còn gọi là gì ? GV : Làm thí nghiệm 10.2a GV : Cân bằng bền là gì ? GV : Giải thích lý do tại sao xảy ra ? GV : Làm thí nghiệm 10.2b GV : Cân bằng không bền là gì ? GV : Giải thích lý do tại sao xảy ra ? GV : Làm thí nghiệm 10.2c GV : Cân bằng phiếm định là gì ? GV : Giải thích lý do tại sao xảy ra ? GV : Mô tả hình 10.4 GV : Thế nào là mặt chân đế của 1 vật ? GV : Làm thí nghiệm hình 10.5 GV : Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là gì ? khoa HS : Nêu định nghĩa mặt chân đế. HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Nêu điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế. HS : Trọng tâm càng cao và diện tích mặt chân đế càng nhỏ thì mức vững vàng của vật càng kém và ngược lại. GV : Lấy ví dụ về tủ càng cao, càng rộng ? GV : Có nhận xét gì về mức vững vàng của trạng thái cân bằng ? IV / NỘI DUNG : 1. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (còn gọi là qui tắc momen) Điều kiện cân bằng tĩnh của một vật rắn có trục quay cố định là tổng đại số tất cả các momen lực đặt lên vật đối với trục quay đó bằng không. i M i = M 1 + M 2 + = 0 2. Các dạng cân bằng của vật rắn có trục quay cố định. a. Cân bằng bền : Trạng thái cân bằng của một vật là bền nếu khi vật bị lệch khỏi trạng thái đó thì nó sẽ trở lại vị trí cân bằng ban đầu dưới tác dượng của trọng lực. b. Cân bằng không bền : Trạng thái cân bằng của một vật là không bền, nếu khi vật bị lệch khỏi trạng thái đó thì vật sẽ chuyển sang trạng thái cân bằng mới dưới tác dụng của trọng lực. c. Cân bằng phiếm định : Trạng thái cân bằng của một vật là phiếm định nếu như vật bị lệch khỏi trạng thái đó thì vật năm ở ngay trạng thái cân bằng lúc bị lệch. d. Nguyên nhân của các trạng thái cân bằng khác nhau : Khi vị trí trọng tâm của vật ở trạng thái cân bằng thấp hơn so với vị trí trọng tâm của nó ở các vị trí lân cận, thì vật nằm ở trạng thái cân bằng bền. Khi vị trí trọng tâm của vật ở trạng thái cân bằng cao hơn so với vị trí trọng tâm của nó ở các vị trí lân cận thì vật nằm ở trạng thái cân bằng không bền. Khi vị trí trọng tâm của vật ở trạng thái cân bằng không đổi hoặc ở một độ cao không đổi thì vật nằm ở trạng thái cân bằng phiếm định. 3. Mặt chân đế. Tính vững vàng của một vật có mặt chân đế. a. Mặt chân đế Mặt chân đế của một vật là đa giác lồi nhỏ nhất chứa các điểm tiếp xúc giữa vật và mặt đỡ. b. Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là đường tác dụng của trọng lực phải đi qua mặt chân đế (hay là trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế) c. Mức vững vàng của trạng thái cân bằng. Trọng tâm càng cao và diện tích mặt chân đế càng nhỏ thì mức vững vàng của vật càng kém và ngược lại. V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2 và các bài tập 1,2,3,4. Xem bài 11. . BÀI 9 : CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MẶT CHÂN ĐẾ I / MỤC TIÊU : Hiểu được điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định chỉ là điều kiện về. 10.4 GV : Thế nào là mặt chân đế của 1 vật ? GV : Làm thí nghiệm hình 10.5 GV : Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là gì ? khoa HS : Nêu định nghĩa mặt chân đế. HS : Quan sát. tiếp xúc giữa vật và mặt đỡ. b. Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là đường tác dụng của trọng lực phải đi qua mặt chân đế (hay là trọng