Chương III: Cân Bằng Và Chuyển Động Của Vật Rắn – Vật Lý Lớp 10
Bài 19: Quy Tắc Hợp Lực Song Song Cùng Chiều
Như các bạn đã biết, muốn tìm hai hợp lực đồng quy người ta thường áp dụng quy tắc hình bình hành. Vậy muốn tìm hợp lực của hai lực song song ta cần áp sụng quy tắc nào? Để tìm câu trả lời, mời các bạn xem nội dung bài học bài 19 quy tắc hợp lực song song cùng chiều.
Tóm Tắt Lý Thuyết
* Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
– Hợp lực song song cùng chiều là một hợp lực song song cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.
\(\)\(F = F_1 + F_2\)
– Giá của hợp lực chia khoảng cách giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.
\(\frac{F_1}{F_2} = \frac{d_2}{d_1}\)
* Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song:
– Cả ba lực đó phải có giá đồng phẳng
– Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài.
– Hợp của hai lực bên ngoài cân bằng với lực bên trong.
* Thí nghiệm:
Dùng một cây thước dẹt, mỏng, nhẹ, cứng có trọng tâm tại O và dùng một lực kế móc vào một lỗ nhỏ tại O điều chỉnh cho thước nằm ngang nhờ một miếng chất dẻo gắn ở một điểm đầu thước.
1. Treo hai chùm quả nặng có trọng lượng \(P_1\) và \(P_2\) vào hai phía của thước rồi thay đổi khoảng cách \(d_1, d_2\) để thước nằm ngang (Hình 19.1)
Hình 19.1
2. Nếu tháo hai chùm quả cân đem treo chung vào trọng tâm O thì thước vẫn nằm ngang và lực kế vẫn chỉ giá trị \(F = P_1 + P_2\) (Hình 19.2)
Hình 19.2
Tìm lực \(\vec{P}\) thay thế cho hai lực \(\vec{P_1}\) và \(\vec{P_2}\) sao cho lực thay thế có tác dụng như hai lực đó. Lực thay thế phải đặt ở đâu và có độ lớn bằng bao nhiêu?
Nhận xét: \(\vec{P}\) cùng chiều hai lực \(\vec{P_1}\) và \(\vec{P_2}\) là hai lực song song có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực có điểm đặt nằm trong khoảng điểm đặt của hai lực và có giá song song với giá của hai lực cùng chiều.
Như vậy, trọng lực \(\vec{P}\) là hợp lực của hai lực \(\vec{P_1}\) và \(\vec{P_2}\) đặt tại hai điểm \(O_1\) và \(O_2\): \(\vec{P} = \vec{P_2} + \vec{P_1}\)
* Chú ý
– Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều giúp ta hiểu thêm về trọng tâm của vật. Thật vậy, bất kỳ vật nào cũng có thể chia ra thành một số các phần nhỏ, mỗi phần có trọng lực tác dụng lên nó. Hợp lực của các trọng lực đó là trọng lực tác dụng lên vật (Hình 19.5). Điểm đặt của trọng lực lúc đó là trọng tâm của vật.
Hình 19.5
– Có nhiều khi ta phải phân tích một lực F thành hai lực thành phần \(F_1\) và \(F_2\) song song và cùng chiều với lực F vì đây là phép làm ngược lại với tổng hợp lực.
\(F = F_1 + F_2\) (1)
\(\frac{F_1}{F_2} = \frac{d_2}{d_1}\) (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra \(F_1\) và \(F_2\)
Các Bài Tập & Lời Giải Bài Tập SGK Bài 19 Quy Tắc Hợp Lực Song Song Cùng Chiều
Bài Tập 1 Trang 106 SGK Vật Lý Lớp 10
Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều?
>> Xem: giải bài tập 1 trang 106 sgk vật lý lớp 10
Bài Tập 2 Trang 106 SGK Vật Lý Lớp 10
Một người gánh một thùng gạo nặng 300N và một thùng gỗ nặng 200N. Đòn gánh dài 1m. Hỏi vai người đó phải đặt ở điểm nào, chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh?
>> Xem: giải bài tập 2 trang 106 sgk vật lý lớp 10
Bài Tập 3 Trang 106 SGK Vật Lý Lớp 10
Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một cỗ máy nặng 1000N. Điểm treo cỗ máy cách vai người đi trước 60cm và cách vai người đi sau 40cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy, hỏi mỗi người chịu một lực bằng bao nhiêu?
>> Xem: giải bài tập 3 trang 106 sgk vật lý lớp 10
Bài Tập 4 Trang 106 SGK Vật Lý Lớp 10
Một tấm ván nặng 240 N được bắc qua một con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa A 2,4m. và cách điểm tựa B 1,2m. Hỏi lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A bằng bao nhiêu?
A. 160N
B. 80N
C. 120N
D. 60N.
>> Xem: giải bài tập 4 trang 106 sgk vật lý lớp 10
Bài Tập 5 Trang 106 SGK Vật Lý Lớp 10
Hãy xác định trọng tâm của một bản phẳng mỏng, đồng chất, hình chữ nhật dài 12cm, rộng 6 cm, bị cắt mất một phần hình vuông có cạnh 3 cm ở một góc (Hình 19.7)
>> Xem: giải bài tập 5 trang 106 sgk vật lý lớp 10
Lời kết: Nội dung bài học bài 19 quy tắc hợp lực song song cùng chiều chương III vật lý lớp 10. Các bạn cần chú ý các vấn đề sau:
– Tìm hiểu các thí nghiệm trong sách giáo khoa
– Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều bao gồm quy tắc, chú ý
– Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song
Trên là toàn bộ nội dung bài học bài 19 quy tắc hợp lực song song cùng chiều chương III vật lý lớp 10. Nội dung bài học bao gồm các thí nghiệm và kèm theo đó là lời giải bài tập trong sách giáo khoa.
Bài Tập Liên Quan:
- Bài 22: Ngẫu Lực
- Bài 21: Chuyển Động Tịnh Tiến Của Vật Rắn – Chuyển Động Quay Của Vật Rắn Quanh Một Trục Cố Định
- Bài 20: Các Dạng Cân Bằng – Cân Bằng Của Một Vật Có Mặt Chân Đế
- Bài 18: Cân Bằng Của Một Vật Có Trục Quay Cố Định – Momen Lực
- Bài 17: Cân Bằng Của Một Vật Chịu Tác Dụng Của Hai Lực Và Của Ba Lực Không Song Song
Trả lời