Giải bài 18 vật lí 10: Cân bằng của một vật có trục quay cố định – Momen lực

1 Đánh giá

Bài viết này gồm hai phần: Phần lý thuyết và phần hướng dẫn giải bài tập SGK bài 18: Cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định - Momen lực

A. Lý thuyết

I. Cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định

Đối với một vật rắn có trục quay cố định:

Lực có giá đi qua trục quay không gây tác dụng cho vật. Lực chỉ gây ra tác dụng khi giá của nó không đi qua trục quay.
Giá của lực càng xa trục quay thì tác dụng làm quay vật càng mạnh.
Vật chỉ đứng yên nếu tác dụng lực có giá đi qua trục quay.

Nếu một vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng của hai lực $\overrightarrow{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ có giá không đi qua trục quay, vật chỉ đứng yên khi tác dụng làm quay theo chiều kim đồng hồ của $\overrightarrow{F_{1}}$ cân bằng với tác dụng làm quay theo chiều ngược kim đồng hồ của lực $\vec{F_{2}}$ .

II. 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)

Trong đó:

M: là momen lực (N.m)

F: lực tác dụng vào vật (N).

d: cánh tay đòn (m), là khoảng cách từ giá của lực đến trục quay.

III. Điều kiện cân bằng cả một vật có trục quay cố định (hay quy tắc momen lực)

Quy tắc: 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 chiều kim đồng hồ.

B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1: SGK vật lí trang 103:

Momen lực đối với một trục quay là gì? Cánh tay đòn của lực là gì?

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 2: SGK vật lí 10 trang 103:

Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay quy tắc momen lực).

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 3: SGK vật lí 10 trang 103:

Hãy vận dụng quy tắc momen lực vào các trường hợp sau:

a. Một người dùng xà beng để đẩy một hòn đá (Hình 18.3).

Giải câu 3 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định – Moment lực

b. Một người cầm càng xe cút kít nâng lên (Hình 18.4).

Giải câu 3 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định – Moment lực

c. Một người cầm hòn gạnh trên tay (Hình 18.5).

Giải câu 3 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định – Moment lực

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 4: SGK vật lí 10 trang 103:

Một người dùng búa để nhổ một chiếc đinh (Hình 18.6). Khi người ấy tác dụng một lực 100 N vào đầu búa thì đinh bắt đầu chuyển động. Hãy tính lực cản của gỗ tác dụng vào đỉnh.

Giải câu 4 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định – Moment lực