Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực

Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bà...

TIẾT HỌC TIẾT HỌC VẬT LÝ VẬT LÝ LỚP 10 TRƯỜNG THTH  Điều gì sẽ xảy ra khi vật chòu tác dụng của một lực?  Nếu vật không thể chuyển động tònh tiến mà chỉ có thể quay quanh một trục thì điều gì sẽ xảy ra khi các vật đó chòu tác dụng của một lực? CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. QUY TẮC MOMENT LỰC 1. Tác dụng của lực đối với một vật có trục quay cố đònh 2. Cân bằng của một vật có trục quay cố đònh 1. Tác dụng của lực đối với một vật có trục quay cố đònh 2. Cân bằng của một vật có trục quay cố đònh  1. Tác dụng của lực đối với vật có trục quay cố đònh Vật có trục quay cố đònh chòu tác dụng của một lực sẽ quay khi nào?  Lực có giá // hoặc cắt trục quay  Lực có giá không // & không cắt trục quay làm quay vật 1. Tác dụng của lực đối với vật có trục quay cố đònh không làm quay vật   1. Tác dụng của lực đối với vật có trục quay cố đònh a. Thí nghiệm Vật đứng yên Vật quay b. Kết luận: Khi một vật có trục quay cố đònh chòu tác dụng của một lực thì:  Lực chỉ gây ra tác dụng quay khi giá của lực không đi qua trục quay.  Vật sẽ đứng yên (cân bằng) nếu lực tác dụng có giá đi qua trục quay. 1. Tác dụng của lực đối với vật có trục quay cố đònh Laứm theỏ naứo ủeồ vaọt quay deó daứng?  Đại lượng Vật Lý đặc trưng cho tác dụng làm cho vật quay ký hiệu M phụ thuộc vào vecto F như thế nào? F F M phụ thuộc  Điểm đặt Hướng Độ lớn F *M phụ thuộc vào điểm đặt Gọi r là khoảng cách từ điểm đặt lực đến trục quay M~r  F *M phụ thuộc vào độ lớn M~F  [...]... tỉ lệ với độ lớn lực (F) và khoảng cách từ trục quay đến lực (d)  M~F,d  M~F,d theo tỉ lệ nào? M~F, d  M~F.d M~F+d M~F- d M~F d M~F/ d CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH QUY TẮC MOMENT LỰC 1 Tác dụng của lực đối với một vật có trục quay cố đònh 2 Cân bằng của một vật có trục quay cố đònh 2 Cân bằng của một vật có trục quay cố đònh TH vật chòu tác dụng của hai lực làm cho vật quay theo hai chiều... Moment lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay (hoặc làm biến đổi chuyển động quay) của lực Củng cố  Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố đònh là tổng Moment lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng Moment lực làm vật quay theo chiều ngược Hãy cho tơi điểm tựa tơi nâng Trái Đất lên!!! ARCHIMEDES (287-212 TCN) NỘI DUNG BÀI HỌC 2.Mơmen lực trục quay 1.Nhận xét tác dụng vật rắn có trục quay cố định 3.Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định (qui tắc mơmen) 4.Ứng dụng 1.Nhận xét tác dụng lực lên vật rắn có trục quay cố định Để vật rắn có trục quay cố định quay quanh trục ta phải làm nào? Tác dụng vào lực Tác dụng nhỉ? A B C Trường hợp lực khơng làm cánh cửa quay? D Trường hợp E A Lực có giá // trục quay B,C & D Lực có giá cắt trục quay Đặc điểm giá lực trường hợp A,B,C D? Khơng làm vật quay Xem thí nghiệm sau: NHẬN XÉT VỀ GIÁ CỦA LỰC F2 VÀ TÁC DỤNG CỦA NĨ ĐỐI VỚI VẬT ? TRỤC QUAY F1 GÂY RA TÁV DỤNG GÌ ĐỐI VỚI VẬT? F2 LỰC CĨ GIÁ KHƠNG QUA TRỤC , VNG GĨC VỚI TRỤC THÌ LÀM VẬT QUAY I  F1 F1 CĨ GIÁ ĐI QUA TRỤC QUAY THÌ KHƠNG GÂY TÁC DỤNG LÀM QUAY VẬT G G  F1  F2 KẾT LUẬN  Lực có giá song song với trục quay cắt trục quay khơng có tác dung làm quay vật  Các lực có giá khơng cắt trục quay có tác dung làm quay vật Nhận xét: Vậy, ta thấy tác dụng làm quay tỉ lệ thuận với F d Ta gọi,tác dụng làm quay lực mơmen lực Kí hiệu M  Ta có: M~F.d b.Mơmen lực * Định nghĩa : Mơ men lực trục quay đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật lực đo tích độ lớn lực với cánh tay đòn * Biểu thức : M=F.d F: độ lớn lực ( N ) d: cánh tay đòn (m) M: mơmen lực ( Nm) Cách xác định cánh tay đòn: I d A  F 3.Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định(qui tắc mơmen) a.Thí nghiệm * Dụng cụ thí nghiệm: - Đĩa mơmen - Gia trọng - Thước - Dây treo gia trọng - Giá đỡ B3 B2 B1 B m2 O A m1 Tiến hành thí nghiệm  Chỉ treo m1  Chỉ treo m2  Treo m1 & m2 vật cân  Khi vật cân nào? bằng, ta thay đổi vò trí treo m2 B1, B2, B3 vật có B3 B2 B1 B m2 m2 O A m1 m1 Tiến hành thí nghiệm kiến *Dùng thức hợp lực hai lực // A Treo vật P1 A, P2 B cho hợp lực chúng có giáF1d qua Đo = O P1, PFĐúng 2,2 d2 1, d2.dự O B Quy tắc Moment lực: ù Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân tổng Moment lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ tổng Moment lực làm vật quay theo chiều ngược lại b.Quy tắc mơmen áp dụng cho trường hợp vật khơng có trục quay cố định như: cuốc chim,đòn bẩy  F1  F1  F2 o d1 F1d1=F2d2 d2 CỦNG CỐ 1/Khi lực tác dụng vào vật có trục quay cố định : *làm vật quay *khơng làm vật quay 2/Định nghĩa biểu thức Mơmen lực nằm mặt phẳng vng góc với trục quay ? 3/Điều kiện cân vật có trục quay cố định ? BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 1: Trong trường hợp sau,lực có tác dung làm quay vật rắn có trục quay cố định Có giá song song với trục quay SAI Có giá cắt trục quay SAI Có giá nằm mặt phẳng vng góc khơng cắt trục quay 00s 30s 24s 20s 14s 01s 02s 03s 04s 05s 06s 07s 08s 09s 10s 25s 26s 27s 28s 29s 21s 22s 23s 15s 16s 17s 18s 19s 12s 13s 11s Câu 2: Biểu thức sau ĐÚNG biểu thức tính mơmen lực M=F/d SAI M=F+d SAI M=F.d M=F-d 00s 30s 24s 20s 14s 01s 02s 03s 04s 05s 06s 07s 08s 09s 10s 25s 26s 27s 28s 29s 21s 22s 23s 15s 16s 17s 18s 19s 12s 13s 11s SAI Bài tập vận dụng : Một AB =60cm đồng chất quay quay quanh O.Tác dụng vào đầu A lực F1= 12N a.Tính mơmen lực F1 O A uu r F1 b.Thanh AB có khối lượng m=200g.Tính mơmen trọng lực tác dụng lên vật c Cần phải tác dụng lên đầu B lực F2 để AB cân theo phương ngang? B a.Tính mơmen lực F1 Giải : A O F1 Chọn chiều quay kim đồng hồ chiều dương M1 = - F1d1 = - F1.AO= - 12.0,2= - 2,4Nm B b.Khối lượng AB m=200g.Tính mơmen trọng lực tác dụng lên vật A Giải : O G P F1 MP = PdP =P.OG= 0,2.10.0,2= 0,4Nm B c.Cần phải tác dụng lên đầu B lực F2 vng góc với AB theo chiều độ lớn để AB cân theo phương ngang ? GIẢI : A O G B P  F2 M1+ M2+ MP= M2= -(M1 + MP) F1  M2= -( M1 + MP) = - ( -2,4 +0,4) = 2Nm >0 => F2 Cùng chiều với  F2= M2 /d2=> F2= 2/0,4 = 5N  P Chương VII-cân bằng của vật rắn Chương VII-cân bằng của vật rắn Bài 5: cân bằng của một vật có trục Bài 5: cân bằng của một vật có trục quay cố định, quy tắc mômen lực quay cố định, quy tắc mômen lực 1/ 1/ Tác Tác dụng dụng của của lực lực đ đ ối ối với với một một vật vật có có trục trục quay quay cố cố đ đ ịnh ịnh 2/ Cân bằng của một vật có trục quay cố định 2/ Cân bằng của một vật có trục quay cố định 1/ Tác dụng của lực đối với một vật 1/ Tác dụng của lực đối với một vật có trục quay cố định có trục quay cố định a/ Thí Nghiệm: - Cho một miếng gỗ mỏng được đóng cố định trên mặt bàn ( Vật có trục quay cố định) - Cho một lực F tác dụng lên vật. F VËt sÏ chuyÓn ®éng nh­ thÕ nµo VËt sÏ chuyÓn ®éng nh­ thÕ nµo trong c¸c tr­êng hîp sau ? trong c¸c tr­êng hîp sau ? • Tr­êng hîp 1: Lùc t¸c dông lªn vËt cã gi¸ kh«ng ®i qua trôc quay • Tr­êng hîp 2: Lùc t¸c dông lªn vËt cã gi¸ ®i trôc quay FF Nhãm 1 Nhãm 2 F _ Kết luận: Kết luận: Lực chỉ gây ra tác dụng quay khi giá của lực không đi qua trục quay Vật sẽ đứng yên nếu lực tác dụng có giá đi qua trục quay 2/ Cân bằng của một vật có trục 2/ Cân bằng của một vật có trục quay cố định quay cố định định' title='cân bằng của vật rắn có trục quay cố định'>có giá đi qua trục quay 2/ Cân bằng của một vật có trục 2/ Cân bằng của một vật có trục quay cố định quay cố định a/ Thí Nghiệm: - Dùng một đĩa tròn có trục quay nằm ngang đi qua tâm 0 - Treo lên đĩa tròn một vật có trọng lượng 10N P=10N P1=10N P2=20N C©u hái: • Em cã nhËn xÐt g× vÒ kho¶ng c¸ch cña trôc quay ®Õn gi¸ cña 2 lùc? • Trong tr­êng hîp nµy: P2=2P1 d1 d2 = –– 2 27 3 1 KIỂM TRA BÀI CŨ. + Phát biểu và viết biểu thức của đònh luật Saclơ với nhiệt độ Cenxiut. +Lấy một ví dụ chứng tỏ rằng khi nhiệt độ của một lượng khí tăng thì áp suất của nó tăng. 1 2 + Nhiệt giai tuyệt đối là gì? Viết biểu thức liên hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và nhiệt độ Cenxiut. + Phát biểu và viết biểu thức của đònh luật Saclơ với nhiệt độ tuyệt đối. TL1 TL2 + Nhiệt giai tuyệt đối do Kelvin đưa ra : Lấy gôc ở độ không tuyệt đối ( -273 0 C ), mỗi độ chia bằng với 1 độ trong nhiệt giai Cenxiut Công thức liên hệ: T 0 K = t 0 C + 273. + Khi thể tích không đổi áp suất của một lượng khí xác đònh tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. 2 1 2 1 T T P P = + Khi thể tích không đổi, áp suất của một khối lượng khí xác đònh biến thiên theo hàm bậc nhất đối với nhiệt độ. P t = P 0 ( 1 + γt ) + Ví dụ: Khi để xe đạp ngoài nắng ruột xe đạp bơm căng dễ bò nổ chứng tỏ áp suất tăng lên khi nhiệt độ tăng. BÀI:18 Chuyển động của đu quay BÀI:18 1) Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song ? Kiểm tra bài cũ: Muốn cho một vật ở trạng thái cân bằng khi chịu tác dụng của 3 lực không song song thì: -Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy -Hợp lực của 2 lực phải cân bằng với lực thứ ba : F 1 + F 2 = -F 3 Trả lời 2) Treo một quả bóng vào bức tường thẳng đứng (bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc) -Có bao nhiêu lực tác dụng vào vật ? -Cho biết lực căngT.Hãy xác định trọng lực P bằng phép vẽ ? T O Trả lời: -Có 3 lực : Trọng lực P Lực căng T Phản lực N T P N -T 3)Điều kiện cân bằng của vật trong trường hợp sau đây …? F 1 F 2 BÀI:18 [...]... Làm quay vật của lực F quanh 1 trục o gọi là : MOMEN LỰC TN I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm: 2) Momen lực : Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó M=Fd ( Nm) (N)(m) Xét trường hợp tác dụng của F1 và F2 O F1 F2 Vật quay theo chiều kim đồng hồ Xét trường hợp vật chịu...I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm: F2 F1 Nếu chỉ có lực F1, thì nó tác dụng thế nào đối với vật? F1 Vật quay ngược chiều kim đồng hồ Nếu chỉ có lực F2 ,thì nó tác dụng thế nào đối với vật? F2 Vật quay theo chiều kim đồng hồ Vì sao vật cân bằng dưới tác dụng của hai lực F1và F2 ? F2 F1 Vì tác dụng làm quay của lực F1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F2 F2... chịu tác dụng của F3 và F4 F3 O F4 2 73 1 KIỂM TRA BÀI CŨ. + Phát biểu và viết biểu thức của đònh luật Saclơ với nhiệt độ Cenxiut. +Lấy một ví dụ chứng tỏ rằng khi nhiệt độ của một lượng khí tăng thì áp suất của nó tăng. 1 2 + Nhiệt giai tuyệt đối là gì? Viết biểu thức liên hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và nhiệt độ Cenxiut. + Phát biểu và viết biểu thức của đònh luật Saclơ với nhiệt độ tuyệt đối. TL1 TL2 + Nhiệt giai tuyệt đối do Kelvin đưa ra : Lấy gôc ở độ không tuyệt đối ( -273 0 C ), mỗi độ chia bằng với 1 độ trong nhiệt giai Cenxiut Công thức liên hệ: T 0 K = t 0 C + 273. + Khi thể tích không đổi áp suất của một lượng khí xác đònh tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. 2 1 2 1 T T P P = + Khi thể tích không đổi, áp suất của một khối lượng khí xác đònh biến thiên theo hàm bậc nhất đối với nhiệt độ. P t = P 0 ( 1 + γt ) + Ví dụ: Khi để xe đạp ngoài nắng ruột xe đạp bơm căng dễ bò nổ chứng tỏ áp suất tăng lên khi nhiệt độ tăng. BÀI:18 Chuyển động của đu quay BÀI:18 1) Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song ? Kiểm tra bài cũ: Muốn cho một vật ở trạng thái cân bằng khi chịu tác dụng của 3 lực không song song thì: -Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy -Hợp lực của 2 lực phải cân bằng với lực thứ ba : F 1 + F 2 = -F 3 Trả lời 2) Treo một quả bóng vào bức tường thẳng đứng (bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc) -Có bao nhiêu lực tác dụng vào vật ? -Cho biết lực căngT.Hãy xác định trọng lực P bằng phép vẽ ? T O Trả lời: -Có 3 lực : Trọng lực P Lực căng T Phản lực N T P N -T 3)Điều kiện cân bằng của vật trong trường hợp sau đây …? F 1 F 2 BÀI:18 [...]... Làm quay vật của lực F quanh 1 trục o gọi là : MOMEN LỰC TN I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm: 2) Momen lực : Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó M=Fd ( Nm) (N)(m) Xét trường hợp tác dụng của F1 và F2 O F1 F2 Vật quay theo chiều kim đồng hồ Xét trường hợp vật chịu...I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm: F2 F1 Nếu chỉ có lực F1, thì nó tác dụng thế nào đối với vật? F1 Vật quay ngược chiều kim đồng hồ Nếu chỉ có lực F2 ,thì nó tác dụng thế nào đối với vật? F2 Vật quay theo chiều kim đồng hồ Vì sao vật cân bằng dưới tác dụng của hai lực F1và F2 ? F2 F1 Vì tác dụng làm quay của lực F1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F2... chịu tác dụng của F3 và F4 F3 O F4 Vật quay ngược chiều kim đồng hồ Xét trường hợp vật chịu tác dụng của cả 4 lực F3 O F4 F2 F1 Thì tổng Momen M1 + M2 = M3 + M4 F1d1+F2d2 = F3d3+F4d4 Vật cân bằng II) ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC “HÃY CHO TÔI MỘT ĐIỂM TỰA, TÔI SẼ NHẤC BỔNG TRÁI ĐẤT” Acsimet, một nhà cơ học thiên tài thời cổ, người đã khám phá ra các định luật về đòn bẩy BÀI:18 I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm: F 1 F 2 Vì sao vật cân bằng dưới tác dụng của hai lực F 1 và F 2 ? Vật quay ngược chiều kim đồng hồ Nếu chỉ có lực F 1 thì nó tác dụng thế nào đối với vật? F 1 Vật quay theo chiều kim đồng hồ Nếu chỉ có lực F 2 thì nó tác dụng thế nào đối với vật? F 2 F 1 F 2 Đĩa đứng yên vì tác dụng làm quay của lựcF 1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F 2 F 1 F 2 d 1 O d 2 Cánh tay đòn của lực F 2 T r ụ c q u a y Cánh tay đòn của lực F 1 F 1 F 2 d 1 O d 2 Khi vật cân bằng do tác dụng đồng thời của F 1& F 2 So sánh F 1 với F 2 ? F 1 > F 2 ( F 1 =2 F 2 ) So sánh d 2 với d 1 ? d 2 > d 1 ( d 2 = 2d 1 ) So sánh F 1 .d 1 với F 2 .d 2 ? F 1 .d 1 = F 2 .d 2 I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm: Video 1 video2 2) Momen lực : Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó. M = F.d ( N.m) (N)(m) [...]... làm quay( giá của lực cắt trục quay) M khác 0 nhưng giá của lực song song với trục quay thì lực không có tác dụng làm quay F3 O F4 F2 F1 O F1 F2 Vật quay theo chiều kim đồng hồ F3 O F4 Vật quay ngược chiều kim đồng hồ F3 O F4 F2 F1 M1 + M2 = M3 + M4 F1d1+F2d2 = F3d3+F4d4 Vật cân bằng II) ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH (QUY TẮC MOMEN LỰC) 1)Quy tắc: Muốn cho một vật có trục quay. .. tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ 2) Chú ý: (H .18. 2 SGK ) F2 d2 0 F1 d1 * Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được ... trục quay cắt trục quay khơng có tác dung làm quay vật  Các lực có giá khơng cắt trục quay có tác dung làm quay vật 2.Mơmen lực trục quay a.Thí nghiệm vế tác dụng làm quay vật lực Tác dụng làm quay. .. vào vật có trục quay cố định : *làm vật quay *khơng làm vật quay 2/Định nghĩa biểu thức Mơmen lực nằm mặt phẳng vng góc với trục quay ? 3/Điều kiện cân vật có trục quay cố định ? BÀI TẬP CỦNG CỐ... BÀI HỌC 2.Mơmen lực trục quay 1.Nhận xét tác dụng vật rắn có trục quay cố định 3.Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định (qui tắc mơmen) 4.Ứng dụng 1.Nhận xét tác dụng lực lên vật rắn có trục