Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 19 : Quy tắc hợp lực song song cùng chiều giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
C1 [trang 104 sgk Vật Lý 10]: a] Lực kế chỉ giá trị F bằng bao nhiêu?
b] Chứng minh rằng, có thể tìm được tỉ số
[cho bởi thí nghiệm] bằng cách vận dụng qui tắc momen lực đối với trục quay O.
Trả lời:
Lực kế chỉ F bằng tổng độ lớn P1 và P2, tức: F = P1 + P2.
Gọi trục quay là O, áp dụng quy tắc momen lực cho trục quay O , ta có:
P1.d1 = P2. d2 [d1 = OO1 và d2 = OO2]
C2 [trang 104 sgk Vật Lý 10]: Coi thước là một đoạn thẳng nằm ngang. Hãy biểu diễn các vecto lực P1, P2 và hợp lực P của chúng.
Trả lời:
Khi treo chung hai chùm quả cân vào tâm O, ta có hợp lực:
C3 [trang 105 sgk Vật Lý 10]:
a] Tại sao trọng tâm của chiếc nhẫn lại nằm ngoài phần vật chất của vật [Hình 19.5]?
b] Nêu một số vật khác có trọng tâm nằm ngoài phần vật chất của vật.
Trả lời:
a] Xét một phần nhỏ của nhẫn có khối lượng Δm, ta luôn tìm được phần khối lượng Δm’ = Δm và đối xứng với nhau qua tâm O của nhẫn.
Δm’ và Δm chịu tác dụng của trọng lực tương ứng là
Đây là hai lực song song, cùng chiều, đối xứng qua O nên hợp lực của chúng nằm ở tâm O và Phl = P + P’.
Xét cho vô số cặp khối lượng đối xứng qua O , ta được kết quả tương tự. Kết quả tổng hợp của vô số lực song song, đối xứng nhau từng cặp sẽ là trọng lực P của cả vòng nhẫn và đặt tại tâm O.
b] Các thanh gỗ, kim loại,… ghép thành hình tam giác, hình vuông, hình chữ nhật…
C4 [trang 106 sgk Vật Lý 10]: Vận dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều, hãy nêu những đặc điểm của hệ ba lực song song cân bằng [Hình 19.6].
Trả lời:
+ Ba lực phải có giá đồng phẳng.
+ Hai lực song song và cùng chiều phải ở ngoài, lực còn lại phải ngược chiều với hai lực và ở trong.
+ Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong.
Lời giải:
+ Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.
+ Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.
F = F1 + F2
Lời giải:
Hình biểu diễn lực:
Áp dụng quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều:
Mặt khác ta có:
d1 + d2 = AB = 1 m [2]
Từ [1], [2] ta có hệ phương trình sau:
Vai người gánh chịu một lực là:
P = Pgạo + Pngô = 300 + 200 = 500 [N].
Lời giải:
Gọi P1 là lực tác dụng lên vai người đi trước, P2 là lực tác dụng lên vai người đi sau, ta đã có: d1 = OO1 = 60 cm; d2 = OO2 = 40 cm.
Áp dụng quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều ta được:
Giải hệ [1] và [2] ta được: P1 = 400 N, P2 = 600 N
A. 160 N
B. 80 N
C. 120 N
D. 60 N
Lời giải:
Chọn B.
Biểu diễn lực như hình vẽ sau:
Giải hệ [1] và [2] ta được: P1 = 80 N; P2 = 160 N.
Lời giải:
Bản phẳng coi như gồm hai bản AHEF và HBCD ghép lại.
Biểu diễn trọng tâm các bản như hình vẽ sau:
Vì các bản đồng chất, phẳng mỏng đều nên tỉ lệ diện tích bằng tỉ lệ về trọng lượng:
Gọi G là trọng tâm của cả bản phẳng ⇒ G phải nằm trền đoạn thẳng O1O2, trong đó O1 là trọng tâm của bản AHEF, O2 là trọng tâm của bản HBCD.
Ta có:
Xét tam giác vuông O1O2K ta có:
Giải hệ [1] và [2] ta được: GG1 ≈ 0,88 cm
Vậy trọng tâm G của bản phẳng nằm trên đoạn O1O2 cách O1 một đoạn 0,88 cm.
13:46:5419/11/2021
Như các em đã biết, muốn tổng hợp lực của hai lực đồng quy, ta áp dụng quy tắc hình bình hành. Muốn tìm hợp lực của hai lực song song cùng chiều, ta áp dụng quy tắc nào?
Bài viết này sẽ giúp các em biết quy tắc hợp lực song song cùng chiều, công thức tổng hợp lực song song cùng chiều qua thí nghiệm, ví dụ và ứng dụng.
I. Thí nghiệm tìm hợp lực của hai lực song song cùng chiều
1. Thí nghiệm 1
- Dùng một thước dài, cứng và nhẹ, có trọng tâm tại O và dùng một lực kế móc vào một lỗ nhỏ tại O để treo thước lên.
• Treo hai chùm quả cân có trọng lượng P1 và P2 khác nhau vào hai phía của thước, thay đổi khoảng cách từ hai điểm treo O1, O2 đến O để cho thước nằm ngang.
• Vì tác dụng làm quay của lực P1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực P2.
⇒ Lực kế chỉ giá trị: F = P1 + P2
2. Thí nghiệm 2
• Tháo hai chùm quả cân đem treo chung vào trong tâm O của thước thì thấy thước vẫn nằm ngang và lực kế vẫn chỉ giá trị F = P1 + P2
II. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
1. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
• Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.
• Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.
F = F1 + F2
[Chia trong]
Trong đó:
d1 là khoảng cách từ giá của hợp lực tới giá của lực
d2 là khoảng cách từ giá của hợp lực tới giá của lực
Quy tắc trên vẫn đúng cho cả trường hợp thanh AB không vuông góc với hai lực thành phần
2. Chú ý
- Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều giúp ta hiểu thêm về trọng tâm của vật. Bất kì vật nào cũng có thể chia thành một số lớn các phần nhỏ, mỗi phần có trọng lực rất nhỏ. Hợp lực của các trọng lực rất nhỏ ấy là trọng lực của vật. Điểm đặt của hợp lực là trọng tâm của vật.
- Đối với những vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật.
- Có nhiều khi ta phải phân tích một lực thành hai lực thành phần và song song và cùng chiều với lực .
III. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song
- Ba lực đó phải có giá đồng phẳng.
- Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài.
- Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong.
** Ví dụ và Ứng dụng của quy tắc hợp lực song song cùng chiều trong thực tế.
¤ Ứng dụng: Như làm đòn gánh, Cân thăng bằng, bắc cầu qua sông,...
¤ Ví dụ: Một người đang gánh trên vai một bao gạo có trọng lượng 60 N. Bao gạo buộc vào đầu gậy cách vai 50cm. Tay người giữ ở đầu kia cách vai 25 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy:
a] Hãy tính lực giữ của tay.
b] Nếu dịch chuyển gậy cho bao gạo cách vai 20cm và tay cách vai 40cm, thì lực giữ bằng bao nhiêu?
c] Vai người chịu được áp lực bằng bao nhiêu trong hai trường hợp trên?
> Lời giải:
Ta gọi khoảng cách từ vai tới điểm tay giữ là d1; khoảng cách từ vai đến điểm buộc bao gạo là d2;
a] d1 = 25cm, d2 = 50cm và P = 60N nên
Ta có:
b] d1 = 40; d2 = 20; P = 60N nên ta có:
c] Trong trường hợp câu a] vai người chịu áp lực:N = F + P = 120 + 60 = 180[N].
Trong trường hợp câu b] vai người chịu áp lực:N = F + P = 30 + 60 = 90[N].
Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Quy tắc hợp lực song song cùng chiều: Thí nghiệm, Công thức, Ví dụ và Ứng dụng. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.