Bài giảng Vật lí 10 - Bài 18: Cân bằng vật có trục quay cố định, momen lực

Bài giảng Vật lí 10 - Bài 18: Cân bằng vật có trục quay cố định, momen lực với các kiến thức cân bằng của một vật có trục quay cố định momen lực; điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (quy tắc momen lực).

Câu 1: Nêu quy tắc tìm hợp lực của hai lực  có giá đồng  qui  Câu 2 :Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của  ba lực khơng song song  Câu 1: Nêu quy tắc tìm hợp lực của hai lực đồng qui  Đáp án :Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng qui tác dụng  lên một vật rắn:  ­Ta  phải  trượt  hai  véc  tơ  lực  đó  trên  giá  của  chúng  đến  điểm đồng qui ­Rồi áp dụng qui tắc hình bình hành để tìm hợp lực  Câu 2 :Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng  của ba lực khơng song song  Đáp án: Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực  khơng song song ở trạng thái cân bằng thì :   + Ba lực đó phải đồng phẵng và đồng qui   + F12 = ­ F3 “HÃY CHO TƠI MỘT ĐIỂM TỰA, TƠI SẼ             NHẤC BỔNG TRÁI ĐẤT” Acsimet, một nhà cơ học thiên tài thời cổ, người đã  khám phá ra các định luật về địn bẩy NỘI DUNG BÀI HỌC       I – CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC QUAY CỐ  ĐỊNH MOMEN LỰC III ­ ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC  QUAY CỐ ĐỊNH (QUY TẮC MOMEN LỰC) I – CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH  MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm F1 = 1N F2 = 0,5 N  Nếu chỉ có lực F1 tác dụng  lên vật , vật sẽ quay ngược  chiều kim đồng hồ F1 I – CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH  MOMEN LỰC F2 = 0,5 N F1 = 1N 1) Thí nghiệm  Nếu chỉ có lực F2 tác dụng  lên vật , vật sẽ quay cùng  chiều kim đồng hồ F2 II – CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH  MOMEN LỰC 1) Thí nghiệm Thay đổi giá của  F2  vật  sẽ  quay cùng chiều kim  đồng hồ F2 Vậy nếu đồng thời tác dụng lên đĩa  hai lực F1 và F2 thì dĩa sẽ như thế  nào? Có cân bằng khơng? Lực có giá cắt trục quay   d = 0    M = 0 không làm quay  vật Lực có giá cắt trục quay             d = 0     M = 0 Lực có giá song song với  trục  quay khơng gây ra  tác dụng quay I. TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐỐI VỚI VẬT CĨ TRỤC QUAY CỐ  ĐỊNH Lực có giá vng góc với trục quay tác dụng  làm quay là lớn nhất Vận dụng F = 20N, khoảng cách từ trục quay đến giá của lực là  20 cm.  Tìm momen lực F d F = 20N d = 0,2m F Momen của lực F đối với trục quay O là M = F.d = 20.0,2 = 4Nm O Đĩa chỉ câng bằng khi   F1d1= F2d2     M1 = M2 Nghĩa là momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng  hồ bằng momen làm vật quay theo chiều ngược lại F2 O F1 F2 F1 Vật rắn chịu nhiều lực tác dụng d2 F2 d3 F3 O d1 F1 Thanh cân bằng khi: F1d1 =  F2d2 + F3d3 M1 = M2 + M3 III ­ ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC  QUAY CỐ ĐỊNH (QUY TẮC MOMEN LỰC) 1)Quy tắc momen:   Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân  bằng, thì 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 lại Biểu thức: F1d1 = F2d2  hay M1 = M2 Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng: F1d1+F2d2+… = F1’d1’ + F2’d2’ + … III – ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC QUAY  CỐ ĐỊNH (QUY TẮC MOMEN LỰC) 1)Quy tắc momen: 2) Chú ý: Quy tắc momen lực cịn được áp dụng  khi vật có trục quay tạm thời III)  ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CĨ TRỤC QUAY  CỐ ĐỊNH (QUY TẮC MOMEN LỰC) 2) Chú ý:      (H.18.2 SGK ) F2 d2 F1d1 = F2d2  hay M1 = M2 F1 d1 Cánh tay địn d2 > d1 thì F2