Bài giảng Cân bằng một vật chịu TD của hai lực và ba lực - Vật lý 10 - GV. L.N.Trinh

Đây là những slide bài giảng Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song nhằm giúp các bạn học sinh nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực. Phát biểu được quy tắc tổng hợp 2 lực có giá đồng quy. Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 2 lực và của 3 lực không song song.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cân bằng một vật chịu TD của hai lực và ba lực - Vật lý 10 - GV. L.N.TrinhVẬT LÝ 10 BÀI :17Bạn hãy nhìn Hòn Trống MÁi ở SẦm SƠn(Thanh Hóa) tại sao tảng đá không bị đổxuống đất ?Hòn đá không bị đổ xuống đấtvì tảng đá được giữ cân bằngnhờ các phản lực của tảng đá ởphía dưới.I. Quy tắc tổng hợp hai lực đống quy.XéthailựcF1vàF2tácdụnglêncùngmộtvậtrắn,cógiácắtnhautạimộtđiểmI.Đólàhailựcđồngquy.‫ ﻇ‬Để tổng hợp hai lực đồng quy ta làm như sau:‫ ﻇ‬Trượt hai lực trên giá của chúng cho tới khi điểmđặt của hai lực là I.‫ ﻇ‬Áp dụng quy tắc hình bình hành, tìm hợp lực Fcủa hai lực cùng đặt lên điểm I. F = F1 + F2 F1 A I B F2 F1 A F = F1 + F2I B F2 Ghi chú :Nếu vẽ vectơ lực F1’ song song cùng chiềuvà có độ lớn bằng F1 từ điểm gốc B của lực F2 F’ = F1’ + F2 thì F’ không phải là hợp lựcvà vẽcủa F1 và F2 .Chỉ có thể tổng hợp hai lực không song songthành một lực duy nhất khi hai lực đó đồng quy.Hai lực đồng quy thì cùng nằm trên một mặtphẳng nên còn gọi là hai lực đồng phẳng. F1 A F1’I F’ B F2II. Cân bằng của một vật rắn dướitác dụng của ba lực không song song. a/ Điều kiện cân bằng.Giả thiết vật rắn cân bằng dưới tác dụng của ba lựcF1,, F2, F3 . Nếu thay thế hai lực F1 và F2 bằng mộtlực trực đối với F3, tức là –F3 , thì vật rắn chịu tácdụng cảu hai lực trực đối F3, –F3 và vẫn cân bằng.Lực –F3 có tác dụng giống như hai lực F1 , F2 tác dụngđồng thời. Vậy –F3 là hợp lực của F1 , F2 – F3 = F1 + F2Hai lực F1 và F2 có hợp lực, chúng phải đồng quy.Hợp lực –F3 phải nằm trong cùng mặt phẳng với F1 Giá của lực F3, cũng là giá của –F3, nằm trongcùng mặt phẳng với F1 , F2 và đi qua F2 ,F3 đồngquy phẳng và đồng quy.Điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tácdụng của ba lực không song song là hợp lực củahai lực bất kì cân bằng với lực thứ ba F1 + F 2 + F 3 = ođiều kiện này đòi hỏi ba lực phải đồng phẳng vàđồng quy. F1F3 -F3 F2 Lực –F3 là hợp lực của F1 và F2.b/ Thí nghiệm minh họa:Treo một vật nặng mỏng hình nhẵn bằnghai sợi dây. Hai lực kế chỉ lực tác dụng củahai sợi dây. Một dây dọi đi qua trọng tâm Ochỉ giá của trọng lực P đặt lên vật. Thínghiệm cho thấy khi vật nằm cân bằng, thìba lực là lực căng của 2 sợi dây và trọnglực P nằm trong cùng một mặt phẳng.Ta dùng một cái bảng đặt thẳng đứng đểcụ thể hóa mặt phẳng đó và vẽ trên mặtphẳng ba đường thẳng biểu diễn các giá củaba lực. Ta nhận thấy ba đường đó đồng quy.Từ điểm đồng quy vẽ 2 lực F1 và F2 theomột tỉ lệ xích thích hợp rồi dùng quy tắchình bình hành xác định hợp lực của chúng.Qua thí nghiệm có thể xác minh rằng giá củahợp lực trùng với đường dây dọi và giá trịcủa hợp lực bằng trọng lương của vật.T1 T2 PIII. VÍ DỤ Xét 1 vật hình hộp cân bằng trên 1 mặt phẳng nghiêng có ma sát. Có 3 lực tác dụng lên vật: trọng lực P đặt tại trọng tâm G, Lực ma sát Fms có giá nằm trên mặt phẳng nghiêng, phản lực N của mặt phẳng nghiêng. Ba lực này đồng phẳng và đồng quy. Từ đó suy ra phản lực N đặt tại điểm A, không phải là tâm của diện tích tiếp xúc, A lệch về phía dưới của mặt phẳng nghiêng.Hình hộp cân bằng trên mặt phẳng nghiêng.1/ Điều kiện nào sau đây là đủ để hệba lực tác dụng lên cùng một vật rắn làcân bằng ?A.Ba lực đồng quyB.Ba lực đồng phẳngC.Ba lực đồng phẳng và đồngquyD.Hợp lực của hai trong ba lựccân bằng với lực thứ ba.2/ Một quả cầu có trọng lượng P = 40N được treo vào tườngnhờ 1 sợi dây hợp với mặt tường một góc = 30o . Bỏ qua masát ở chỗ tiếp xúc giữa quả cầu và tường. Hãy xác định lựccăng của dây và phản lực của tường lên quả cầu.Từ đkiện cân bằng ta có:P+N+T=0Theo hình ta có: P 40 40T= = = =46.2 N cos a cos30o (căn 3)/2 N = P.tg a= 40.tg30o = 23,1 N ...