Bài 26. Cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực. Trọng tâm

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 2 Vũ Ngọc Phương Thảo:tìm tài liệu, thuyết trình phần II, làm powerpoint Nguyễn Thụy Quỳnh Hân: làm powerpoint, sửa bài tập. Nguyễn Thị Phương Thảo: thuyết trình I và trả bài Trần Tú Vy: thuyết trình III và củng cố Kiểm tra bài cũ 1 Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế ? Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế : đường thẳng đứng qua trọng tâm của vật gặp mặt chân đế 2 Có mấy dạng cân bằng? Kể tên và nêu định nghĩa ? Có 3 dạng cân bằng + Cân bằng không bền : khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng, trọng lực của vật có xu hướng kéo vật ra xa vị trí cân bằng thì đó là cân bằng không bền + Cân bằng bền : khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng trọng lực của vật có xu hướng kéo vật trở về vị trí cân bằng thì đó là cân bằng bền + Cân bằng phiếm định : khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng, trọng lực của vật giữ vật đứng yên ở vị trí mới thì đó là cân bằng phiếm định I_ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy II_ Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song A ) Điều kiện cân bằng B) Thí nghiệm minh hoạ III_ Ví dụ Bài 27 I_ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy A B I F 1 F 2 F = F 1 + F 2 Xét hai lực F 1 và F 2 tác dụng lên cùng một vật rắn, có giá cắt nhau tại một điểm I. Đó là hai lực đồng quy A I B F 1 F 1 ’ F 2 F ’ I_ Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy Nếu vẽ vectơ lực F 1 ’ song song cùng chiều và có độ lớn bằng F 1 từ điểm gốc B của lực F 2 và vẽ F’ = F 1 ’ + F 2 thì F ’ không phải hợp lực của F 1 và F 2 Chỉ có thể tổng hợp hai lực không song song thành một lực duy nhất khi hai lực đó không đồng quy. Hai lực đồng quy thì cùng nằm trên một mặt phẳng nên còn gọi là hai lực đồng phẳng II_ Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song Định luật I Newtơn : Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng 0 thì nó giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều Tương tự, ta có : F 1 + F 2 + F 3 = 0 mà : F 1 + F 2 = F 12 nên : F 12 + F 3 = 0  F 12 = - F 3 _ đồng phẳng _ có cùng giá đồng quy Muốn 1 vật chịu tác dụng của 3 lực không song song ở trạng thái cân bằng thì : _ Ba lực đó có giá đồng phẳng và đồng quy _ Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ 3 F 1 + F 2 + F 3 = 0 Cho hình vẽ : α = 60 0 P = 10N Tìm T OA và T OB O B A P T OB T OA T Ta có : P + T OA + T OB = 0  P + T = 0 (1) Chiếu (1) theo phương thẳng đứng Ta có : P = 2T OA . Cos ____  T Tạivật saonày vậtchịu tác giữ Vì dụng được2 thân treo lực cân trênlàkhông? trọng lực lực kéo I CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC Thí nghiệm Điều kiện cân Cách xác định trọng tâm vật phẳng mỏng phương pháp thực nghiệm Thí nghiệm F1 Khi vật đứng yên? F2 Vật đứng yên P1 P2 Điều kiện cân Muốn cho vật chịu tác dụng lực trạng thái cân hai lực phải  Cùng giá  Cùng độ lớn  Ngược chiều   F1 = − F2 Cách xác định trọng tâm vật phẳng mỏng phương pháp thực nghiệm Muốn xác định trọng tâm hình tam giác ta phải làm nào? Nếu vật thể có dạng hình học đối xứng trọng tâm tâm đối xứng vật Khi vật cân chịu tác dụng hai lực A B C D Hai lực tác dụng vào điểm vật Hai lực phương ngược chiều độ lớn Hai lực phải vật nặng gây Hai lực phải tác dụng vào vật theo hướng 1. KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÂN BẰNG 1 F  2 F  Em hãy cho biết vật chịu tác dụng của những lực nào? Dựa vào phương sợi dây và số chỉ lực kế em hãy so sánh hai lực và 1 F  2 F  a, Thí nghiệm b,Nhận xét: hai lực và có các đặc điểm - Cùng giá - Cùng độ lớn - Ngược chiều 1 F  2 F  ⇒ 0 21   =+ FF 21 FF  −= 2. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC Muốn cho một vật rắn chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực phải trực đối 3. TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN Trọng lực của vật rắn đặt ở một điểm xác định gắn với vật gọi là trọng tâm của vật. Nói một cách khác, trọng tâm chính là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật. (G) 3. TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN -Trọng tâm chính là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật. (G) -Khi vật rắn dời chỗ thì trọng tâm của vật rắn cũng dời chỗ như như một điểm của vật. 4. XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN 4. XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN a, Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây P  T  Nếu dây treo vật rắn không thẳng đứng thì vật rắn có cân bằng không? Tại sao? Nếu dây treo thẳng đứng nhưng trọng tâm G không nằm trên đường kéo dài của dây treo thì vật rắn có cân bằng không? Tại sao? Dây treo trùng với đường thẳng đứng đi qua trọng tâm G của vật. 4. XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN 4. XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN a, Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây b, Xác định trọng tâm của vật phẳng mỏng A ’ A 4. XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN 4. XÁC ĐỊNH TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN a, Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây b, Xác định trọng tâm của vật phẳng mỏng Cách xác định trọng tâm bằng thực nghiệm: Treo vật bằng sợi dây lần lượt ở hai vị trí khác nhau trên vật. Mỗi lần, vẽ trên vật đường thẳng đứng đi qua điểm treo. Giao điểm của hai đường này chính là trọng tâm G của vật rắn. [...]... DẠNG CÂN BẰNG CÂN BẰNG BỀN Khái niệm Ví dụ CÂN BẰNG KHÔNG BỀN Khi vật lệch khỏi Khi vật lệch khỏi VTCB thì vật lại VTCB thì vật càng rời xa trở về VTCB VTCB CÂN BẰNG PHIẾM ĐỊNH Khi vật lệch khỏi VTCB thì vật cân bằng ở bất kỳ vị trí nào BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Chọn câu sai? Treo một vật ở đầu sợi dây mềm như hình vẽ bên Khi cân bằng dây treo trùng với: A Đường thẳng đứng đi qua trọng tâm G của vật B... ĐỊNH TRỌNG TÂM CỦA VẬT RẮN a, Cân bằng của vật rắn treo ở đầu dây b, Xác định trọng tâm của vật rắn phẳng mỏng Lưu ý: Vật đồng chất có dạng hình học đối xứng thì có trọng tâm nằm ở tâm hình học đối xứng của vật 5 CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN TRÊN GIÁ ĐỠ NẰM NGANG -Mặt chân đế: là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất cả các diện tích tiếp xúc -Điều kiện cân bằng: Đường thẳng đứng đi qua trọng tâm của vật gặp mặt... trọng tâm G của vật B Đường thẳng đứng đi qua điểm treo N C Trục đối xứng của vật D Bài 28: QUI TẮC HỢP LỰC SONG SONG. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG A. MỤC TIÊU 1.Kiến thức - Nắm được qui tắc hợp hai lực song song cùngchiều và trái chiều cùng đặt lên vật rắn. - Biết phân tích một lực thành hai lực song song tuỳ theo điều kiện của bài toán. - Nắm được điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song và hệ quả. - Có khái niệm về ngẫu lực và momen của ngẫu lực. 2. Kĩ năng - Vẽ hình tổng hợp và phân tích lực. - Rèn luyện tư duy logic B. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Biên soạn các câu hỏi để kiểm tra bài cũ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SKG. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 28.1SGK. 2. Học sinh - Ôn tập kiến thức về lực, tổng hợp lực. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT - GV có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng. - Chuẩn bị những hình ảnh cân bằng của các vật. - Mô phỏng các lực cân bằng theo các hình vẽ C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1( phút): Kiểm tra bài cũ: Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song. - Vẽ hình minh hoạ. - Nêu câu hỏi. - Yêu cầu một HS lên bảng vẽ hình. - Nhận xét kết quả. Hoạt động 2( phút): Tìm hiểu qui tắc hợp hai lực song song cùng chiều Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Quan sát thí nghiệm H 28.1. - Lập bảng kết quả. - Vẽ H 28.2. - Trình bày qui tắc hợp hai lực song song cùng chiều. - Thảo luận đưa ra qui tắc tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều, áp dụng giải thích trọng tâm của vật rắn? - Thảo luận: phân tích một lực thành hai lực song song. - Làm việc cá nhân: bài tập vận dụng phần 2.e SGK, Thực hiện câu hỏi C1. - Cùng HS làm thí nghiệm. - Hướng dẫn : lập bảng kết quả. - Gợi ý rút ra kêt luận. - Yêu cầu HS trình bày qui tắc. - Cho HS thảo luận, hướng dẫn giải thích trọng tâm của vật rắn. - Cho HS xem hình vẽ. - Hướng dẫn phân tích. - Hướng dẫn giải bài tập SGK. - Nhận xét kết quả. Hoạt động 3( phút): Tìm hiểu điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba Bài 27 .CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Biết cách tổng hợp lực đồng quy tác dụng lên cùng một vật rắn. - Nêu được điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. 2.Kỹ năng: - Biết cách suy luận dẫn đến điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song. - Trình bày được thí nghiệm minh họa. - Vận dụng điều kiện cân bằng để giải một số bài tập. B.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Biên soạn các câu hỏi để kiểm tra bài cũ, củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK. - Chuẩn bị các thí nghiệm H 26.3. 2.Học sinh - Ôn tập quy tắc hình bình hành lực tác dụng lên chất điểm. 3.Gợi ý ứng dụng CNTT - GV có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng. - Chuẩn bị những hình ảnh cân bằng của các vật. - Mô phỏng các lực cân bằng… C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1 (…phút): Kiểm tra bài cũ. - Đặt câu hỏi cho HS. - Cho 1 HS vẽ hình. - Nêu quy tắc hình bình hành lực? - Vẽ hình biểu diễn. - Nhận xét trả lời của - Nhận xét các câu trả lời. Hoạt động 2 (…phút): Tìm hiểu quy tắc hợp hai đồng quy. - Yêu cầu HS đọc SGK, trả lời các câu hỏi. Có thể cho HS thảo luận. - Hướng dẫn HS vẽ hình. - Nhận xét các câu trả lời. bạn . - Đọc SGK phần 1, xem hình H27.1, trả lời các câu hỏi: *Thế nào là hai lực đồng quy? *Nêu các bước để tổng hợp hai lực đổng quy? Vẽ hình minh họa? - Xem hình H27.2 đưa ra các điều cần chú ý và khái niệm hai lực đồng phẳng. 1. Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy: Hình 27.1 Hai lực đồng quy: hai lực tác dụng lên cùng một vật rắn, có giá cắt nhau tại một điểm. Để tổng hợp hai lực đồng quy ta làm như sau: - Trượt hai lực trên giá của chúng cho tới khi điểm đặt của hai lực là I. - Áp dụng quy tắc hình bình hành, tìm hợp lực F của hai lực cùng đặt lên điểm I. 21 FFF  2. Cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song: Hoạt động 3 (…phút): tìm hiểu cân bằng của một vật rắn dưới tác dụng của ba lực không song song. - Yêu cầu HS tìm hiểu SGK, xem hình vẽ. - Gợi ý cách trình bày đáp án. - Gợi ý cách chứng minh, nhận xét kết quả. - Làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát, kiểm tra lại các kết quả vừa thu được ở trên. - Xem hình H27.3, trình bày cách suy luận trong SGK để đưa ra điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song. - Ghi nhận công thức(27.1), chứng minh rằng 3 lực này phải đồng phẳng? - Quan sát thí nghiệm theo H 27.1, kiểm nghiệm lại kết quả ở trên: - Ba lực đồng quy, đồng phẳng và thỏa a) Điều kiện cân bằng: Hình 27.3 0 0 312 321   FF FFF Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là hợp lực của hai lực bất kỳ cân bằng với lực thứ ba. 0 321  FFF (Nói cách khác ba lực phải đồng phẳng và đồng quy và có hợp lực bằng không) b) Thí nghiệm minh hoạ: 3. Ví dụ: Hình 27.6 Vật cân bằng trên mặt phẳng nghiêng chịu tác - Nêu câu hỏi, yêu cầu HS xem H 27.5. - Cho HS xem phần 3. Gợi ý Bài 28.QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG A.MỤC TIÊU 1.Kiến thức: - Nắm vững được quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều và trái chiều cùng đặt lên vật rắn. - Biết phân tích một lực thành hai lực song song tùy theo điều kiện của bài toán. - Nắm được điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song và hệ quả. - Có khái niệm về ngẫu lực và momen của ngẫu lực… 2.Kỹ năng: - Vẽ hình tổng hợp và phân tích lực. - Rèn luyện tư duy logic. B.CHUẨN BỊ 1.Giáo viên - Biên soạn các câu hỏi kiểm tra bài cũ ; củng cố bài giảng dưới dạng trắc nghiệm theo nội dung câu hỏi 1-3 SGK. - Chuẩn bị thí nghiệm theo hình 28.1 SGK. 2.Học sinh - Ôn tập kiến thức về lực, tổng hợp lực. 3.Gợi ý ứng dụng CNTT - GV có thể biên soạn các câu hỏi trắc nghiệm cho phần kiểm tra bài cũ và củng cố bài giảng. - Chuẩn bị những hình ảnh cân bằng của các vật. - Mô phỏng các lực cân bằng theo các hình vẽ … C.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1 (…phút): Kiểm tra bài cũ. - Nêu câu hỏi. - Yêu cầu một HS lên - Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác bảng vẽ hình. - Nhận xét kết quả. Hoạt động 2 (…phút): Tìm hiểu quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều. - Cùng HS làm thí nghiệm. - Hướng dẫn lập bảng kết quả. - Gợi ý rút ra kết luận. dụng của ba lực không song song? - Vẽ hình minh họa? - Quan sát thí nghiệm hình 28.1 - Lập bảng kết quả. - Vẽ hình H 28.2. 1. Thí nghiệm tìm hợp lực của hai lực song song: - Hai lực song song cùng chiều 1 P và 2 P tác dụng vào thước tại O 1 và O 2 . - P đặt tại O có tác dụng giống hệt tác dụng đồng thời của 1 P đặt tại O 1 và 2 P đặt tại O 2 với P=P 1 +P 2  P là hợp lực cùa 1 P và 2 P . 2. Quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều: - Yêu cầu HS trình bày quy tắc. - Trình bày quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều. a) Quy tắc: Hình 28.2 Hợp lực của hai lực 1 F và 2 F song song, cùng chiều, tác dụng vào một vật rắn, là một lực F song song, cùng chiều với hai lực có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực đó. F=F 1 +F 2 . Giá của hợp lực F nằm trong mặt phẳng của 1 F , 2 F và chia trong khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó. 1 2 2 1 d d F F  (chia trong) b)Hợp nhiều lực: - Thảo luận đưa ra quy tắc tìm hợp lực của n n n FR FFR FFFFF    2 31 321 Hợp lực F tìm được sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần, có độ lớn: F=F 1 +F 2 +F 3 + +F n a) Lí giải về trọng tâm vật rắn: Chia vật rắn thành nhiều phần tử nhỏ, các trọng lực nhỏ tạo thành một hệ lực song song cùng chiều đặt lên vật. Hợp lực của chúng là trọng lực tác dụng lên vật có điểm đặt là trọng tâm của vật. d) Phân tích một lực thành hai lực song - Cho HS thảo luận, hướng dẫn giải thích trọng tâm của vật rắn. - Cho HS xem hình vẽ. - Hướng dẫn phân tích. nhiều lực song song cùng chiều áp dụng giải thích trọng tâm của vật rắn? - Thảo luận: phân tích một lực thành hai lực song song. - Làm việc cá nhân:bài tập vận dụng phần 2. e) SGK. Thực hiện câu song: Có vô số cách phân tích một lực F đã cho thành hai lực 1 F và 2 F song song. Khi có những yếu tố đã được xác định thì phải dựa vào đó để chọn cách phân tích thích hợp. e) Bài tập vận dụng: Một thanh sắt có khối lượng 50kg được kê bởi hai giá đỡ O 1 và O 2 ở hai đầu. Đường thẳng đứng qua trọng tâm G chia đoạn thẳng O 1 O 2 theo tỉ lệ 2 1 2  OO OO . Tính lực của thanh sắt đè lên từng giá đỡ. Bài giải Theo qui ...Tạivật saonày vậtchịu tác giữ Vì dụng được2 thân treo lực cân trênlàkhông? trọng lực lực kéo I CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC Thí nghiệm Điều kiện cân Cách xác định trọng tâm vật. .. xác định trọng tâm hình tam giác ta phải làm nào? Nếu vật thể có dạng hình học đối xứng trọng tâm tâm đối xứng vật Khi vật cân chịu tác dụng hai lực A B C D Hai lực tác dụng vào điểm vật Hai lực.. . Khi vật đứng yên? F2 Vật đứng yên P1 P2 Điều kiện cân Muốn cho vật chịu tác dụng lực trạng thái cân hai lực phải  Cùng giá  Cùng độ lớn  Ngược chiều   F1 = − F2 Cách xác định trọng tâm vật