Bài giảng Vật lí 10 - Bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

Bài giảng Vật lí 10 - Bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song cung cấp đến các bạn những kiến thức về cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực, cách xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng bằng phương pháp thực nghiệm; cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song.

KIỂM TRA BÀI CŨ ­ Lực là đại lượng vec tơ hay đại lượng vơ hướng? Lực là đại lượng vec tơ ­ Nêu các đặc điểm của một vec tơ? Một vec tơ có 4 đặc điểm: điểm đặt, phương,  chiều và độ lớn ­ Giá của lực là gì ? Giá của lực là đường thẳng mang vec tơ lực  ­Xác định giá số lực sau: Nếu ta trượt vectơ lực trên giá của nó thì  lực tác dụng đó lên vật có thay đổi khơng? ­ Nếu ta trượt vectơ lực trên giá của nó thì  tác dụng  của nó  vào vật sẽ khơng đổi Em nêu đặc điểm hai lực cân bằng? Cho ví dụ ? Đặc điểm hai lực cân bằng: * Cùng tác dụng lên vật T * Cùng giá * Cùng độ lớn G * Ngược chiều P Hãy quan sát các hình ảnh sau!!!! BT Những hình ảnh trên, gợi cho chúng ta  nghĩ đến trạng thái  gì của vật?? BT Chương III: CÂN BẰNG VÀ CHỦN ĐỢNG CỦA VẬT RẮN •Điều kiện cân bằng. Các quy tắc hợp  lực •Momen lực. Các dạng cân bằng •Chuyển động tịnh tiến của vật rắn •Chuyển động quay của vật rắn quanh  một trục cố định. Ngẫu Lực Cầu Mỹ Thuận trên sơng Tiền Giang.  ­ Cho ví dụ về một số vật rắn VD: cái bàn, cây thước, quyển sách, ­ Hình dạng và kích thước của các vật này là xác định  hay thay đổi? Các vật này có hình dạng và kích thước khơng đổi ­ Khi chịu tác dụng của ngoại lực thì vật rắn có biến dạn hay khơng? Vật rắn hầu như khơng bị biến dạng khi chịu tác dụng  của ngoại lực ­Từ các ý trên, theo em thì vật rắn được định nghĩa  như thế nào? Vật rắn là những vật có kích thước đáng kể, khơng đổi và hầu như khơng bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực ­ Khi biểu diễn các lực tác dụng lên một vật rắn  thì có gì khác so với 1 chất điểm? Chất điểm Vật rắn Khi biểu diễn lực tại 1 điểm thì điểm đặt của lực  là tại điểm đó, cịn đối với vật rắn thì các lực đặt  vào vật nhưng có thể đặt tại những điểm khác  nhau trên vật. Vì vật rắn có kích thước lớn  CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA  HAI LỰC ­Có  nhữ ng lực nà o tá c dung lên vât? ̣ ̣ 1. Thí nghiệm: ­ Đơ l ̣ ớ n cua l ̉ ực đó  như thế nào?  Khi tấm bìa đứng yên thì độ lớn P1 F2 F1 Lự2 c F ̉ ợi dây.  và P sẽ nh ư th ế nào? 1 và F 2  cua 2 s Chúng co ́ đô l ̣ ớn lộ ầ l n l ượ t bă ̀ng  Khi P1 = P  ;hay đ n F  = F 2 trong l ̣ ượng P1  và P2 : Có nhận xét gì về giá ­Cự1a vào TN hãy cho bi D ết điều  cệủn cân b a hai dây khi v ật độứt v ng yên? ki ằng của m ật rắn Giá cua 2 dây nă ̉ ụng của 2 l ̀m trên mơt  ịu tác d ực? ̣ P2 P1  ch đường thăng.  ̉ ­ Em có nhân xe ̣ ́ t gì  về  cá c đăc đi ̣ ểm cua ca ̉ ́ c lực F1 và F2 tá c dung lên vât, khi vât đ ̣ ̣ ̣ ứ ng yên? Hai lực F1 và F2 có  cù ng giá , cù ng đô l ̣ ớ n và  ngược chiề 3.  Cách  xác  định  trọng  tâm  của  một  vật  phẳng  mỏng  bằng thực nghiệm B1: Buộc dây vào lỗ nhỏ A, ở mép của vật rồi treo nó  lên. Trọng tâm sẽ nằm trên  đường kéo dài của dây ( đường AB) 3.  Cách  xác  định  trọng  tâm  của  một  vật  phẳng  mỏng  bằng thực nghiệm : B2: Sau đó buộc dây vào một điểm khác C ở mép vật rồi treo vật lên. Khi ấy trọng tâm  sẽ nằm trên đường kéo dài  của dây ( đường CD) B3: Vậy trọng tâm G là giao điểm của hai đường thẳng AB và CD 3.  Cách  xác  định  trọng  tâm  của  một  vật  phẳng  mỏng  bằng thực nghiệm : Vậy qua quan sát các bước làm trên, các em  hãy nêu ra cách xác định trọng tâm của một  vật rắn phẳng mỏng?  Dùng một sợi dây để treo vật rắn phẳng  mỏng 2 lần bằng cách buộc sợi dây vào hai  điểm khác nhau trên vật, khi đó trọng tâm  của vật nằm ở giao điểm của hai đường  thẳng đứng trùng với phương của sợi dây  trong hai lần treo đó 3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng bằng phương pháp thực nghiệm Em hãy làm  như hình vẽ  và cho biết  trọng tâm của  thươc nằm ở  đâu? 3. Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng bằng phương pháp thực nghiệm Em hãy làm  như hình vẽ  và cho biết  trọng tâm của  thươc nằm ở  đâu? Các hịn đá này được giữ cân bằng  nhờ các phản lực của tảng đá ở phía  II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA LỰC KHƠNG SONG SONG 1. Thí nghiệm: F = ­ P F2 Có những lực nào  F1 tác dụng lên vật ?  O G O Lực căng dây F1, F2  và trọng lực P P ­ Các em có nhận xét gì về giá của ba lực? Ba giá của ba lực cùng nằm trong một mặt phẳng và cắt nhau tại điểm O ­ Vật này đứng n thì tổng ba lực trên sẽ như thế nào? Thì F1 + F2 + P = 0 2.Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy F = F1 + F2 F1 F2 ­ Các em hãy quan sát cách xác định lực F = F1+ F2  rồi đưa ra quy tắc  Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác  dụng lên một vật rắn:     +  trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó  trên giá của chúng đến điểm đồng quy     +  rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm  hợp lực 3. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lự khơng song song: ­Các em có nhận xét gì về giá, độ lớn F = ­ P và chiều của F và P F1 F2 Hai lực này cùng giá, cùng độ lớn  nhưng ngược chiều ­Dựa vào các đặc điểm này các em  P hãy cho biết điều kiện cân bằng của một vật rắc chịu tác dụng của ba lự Điề u kiên cân bă ̣ ̀ ng cua môt vât chiu ta ̉ ̣ ̣ ̣ ́c không song song?  dung cua 3 l ̣ ̉ ực không song song          ­ Ba lực đó  phai co ̉ ́  giá  đồ ng phăng va ̉ ̀  đồ ng quy          ­ Hợp lực cua 2 l ̉ ực đó  phai cân bă ̉ ̀ ng vớ i lực thứ   F1 + F2  = ­ F3 Ví dụ: Một quả cầu có trọng lượng P = 40N được treo vào  tường nhờ 1 sợi dây hợp với mặt tường một góc = 30o . Bỏ  qua ma sát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường. Hãy xác  định lực căng của dây và phản lực của tường lên quả cầu Từ đkiện cân bằng ta  có: P + N + T = 0 Theo hình ta có: T 30 300 O T O N N P P           40           40 T=           =            =  cos 300    cos300    0,866 P = 46,18 N  N = P.tg 300= 40.tg30o       = 23,1 N  CŨNG CỐ Nêu điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của hai lực? 2.Trọng tâm của vật rắn là gì? 3. Trình bày cách xác định trọng tâm của vật rắn phẳng,  mỏng bằng thực nghiệm 4. Nêu quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy? 5. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba  lực khơng song song Câu 1: Phát biểu nào sau đây là SAI khi nói về  trọng tâm của một vật rắn A. Có thể trùng với tâm đối xứng của vật B. Phải là một điểm trên vật C. Có thể ở trên trục đối xứng của vật D. Phụ thuộc sự phân bố khối lượng  của vật Câu 2: Phát biểu nào sau đây là chưa chính xác? A.Vật nằm cân bằng dưới tác dụng của hai  lực thì hai lực này cùng phương, ngược  chiều và có độ lớn bằng nhau B. Vật nằm cân bằng dưới tác dụng của hai lực thì hai lực này cùng giá, ngược chiều và cùng độ lớn C. Trọng tâm của bản kim loại hình chữ nhật nằm tại  tâm (giao điểm hai đường chéo) của hình chữ nhật đó D. Vật treo vào dây nằm cân bằng thì dây treo có  phương thẳng đứng và đi qua trọng tâm G của vật  Xác định trọng tâm của các hình sau? Chúc các em có các em 1 ngày mới  tốt đẹp, các em hãy nhớ:  Ngày hôm nay là bắt đầu của ngay mai    Ðịnh mệnh do ta làm  ... nhờ các phản? ?lực? ?của? ?tảng đá ở phía  II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA BA? ?LỰC KHƠNG? ?SONG? ?SONG 1. Thí nghiệm: F = ­ P F2 Có những? ?lực? ?nào  F1 tác? ?dụng? ?lên? ?vật? ??  O G O Lực? ?căng dây F1, F2  và? ?trọng? ?lực? ?P P ­ Các em có nhận xét gì về giá? ?của? ?ba? ?lực? ... 5. Điều kiện? ?cân? ?bằng? ?của? ?một? ?vật? ?chịu? ?tác? ?dụng? ?của? ?ba? ? lực? ?khơng? ?song? ?song Câu 1: Phát biểu nào sau đây là SAI khi nói về  trọng tâm? ?của? ?một? ?vật? ?rắn A. Có thể trùng với tâm đối xứng? ?của? ?vật B. Phải là? ?một? ?điểm trên? ?vật. .. Nêu điều kiện? ?cân? ?bằng? ?của? ?một? ?vật? ?rắn? ?chịu? ?tác? ?dụng của? ?hai? ?lực? 2.Trọng tâm? ?của? ?vật? ?rắn là gì? 3. Trình bày cách xác định trọng tâm? ?của? ?vật? ?rắn phẳng,  mỏng? ?bằng? ?thực nghiệm 4. Nêu quy tắc tổng hợp? ?hai? ?lực? ?đồng quy?