Chương III : Bài tập cân đối của vật rắn chịu công dụng của những lực không song songMomen lực là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính năng làm vật quay quanh trục cố định và thắt chặt của lực, Momen lực tỉ lệ thuận với tích độ lớn của lực và khoảng cách từ giá của lực đến trục quay .
Bạn đang xem : Cánh tay đòn của lực là gì
Chương III: Momen lực là gì? ngẫu lực là gì?
1/ Momen lực đối với vật rắn có trục quay cố định Thí nghiệm vật lý 1: Bố trí thí nghiệm mô phỏng kiểm chứng như hình minh họa dưới Thanh nằm ngang có thể quay quanh một trục cố định được giữ cân bằng bởi hai giá đỡ. Tiến hành thí nghiệm: Tại vị trí số 8 để một vật khối lượng 5kg sau đó tháo giá đỡ nằm ngang ta thấy thanh sẽ quay quanh trục cố định xuống dưới. Thay vật nặng 5kg bằng vật nặng 20kg sau đó tháo giá đỡ thanh cũng quay quanh trục cố định xuống dưới tuy nhiên tốc độ quay nhanh hơn. Kết luận 1: tại cùng một vị trí tác dụng lực vào vật rắn, tác dụng làm quay của lực tỉ lệ thuận với độ lớn của lực. Thí nghiệm vật lý 2: Giữ nguyên khối lượng của vật nặng 20kg thay đổi vị trí đặt vật nặng sau đó tháo giá đỡ, ta nhận thấy vị trí lực tác dụng càng gần tâm quay thì tốc độ quay của vật rắn càng giảm =>
Momen lực đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, được do bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn Biểu thức Momen lực
Momen lực so với trục quay là đại lượng đặc trưng cho công dụng làm quay của lực, được do bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn Biểu thức Momen lựctrong đó :M: momen lực [N.m]F: lực tác dụng [N]d: là khoảng cách từ tâm quay đến giá của lực F gọi là cánh tay đòn của lực FM : momen lực [ N.m ] F : lực công dụng [ N ] d : là khoảng cách từ tâm quay đến giá của lực F gọi là cánh tay đòn của lực F
nhận xét: – khi d = 0 => M=0 => nếu giá của lực đi qua tâm quay thì lực không có tác dụng làm quay. – M = F.d => muốn tăng momen lực ta có thể tăng độ lớn của lực hoặc độ dài của cánh tay đòn.
Xem thêm: Lớp Urban Dance Là Gì – Bạn Đã Biết Gì Về Nhảy Hiện Đại
Xem thêm : Market Trong In Ấn Là Gì – Các Lĩnh Vực Thiết Kế Maket Tiềm Năng Phát TriểnỨng dụng momen lực trong thực tiễn : Người ta thường sắp xếp tay nắm cửa cách xa bản lền [ trục quay của cánh cửa ] nhằm mục đích tăng momen lực [ tăng tính năng làm quay của lực giúp ta hoàn toàn có thể Open thuận tiện hơn ] Trong kỹ thuật, người ta sản xuất ra những loại cờ lê tương thích với những loại ốc khác nhau, cờ lê có cánh tay đòn d càng lớn sẽ mở được những loại ốc siết chặt hơn vì với cùng một lực cánh tay đòn càng lớn thì momen lực càng lớn [ công dụng làm quay càng lớn ]
Lực không đổi, tăng độ dài cánh tay đòn làm tăng momen lực khiến tác dụng làm quay mạnh lên 3/ Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định, quy tắc momen lực Thí nghiệm vật lý 3: bố trí thí nghiệm như hình vẽ
những lực tính năng làm thanh ngang quay theo chiều kim đồng hồ đeo tay bằng tổng những lực tính năng làm thanh ngang quay theo chiều ngược lại nhờ đó mà thanh ngang nằm cân đối. Áp dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta xác lập được hợp lực trong trường hợp này đi qua trục quay nên vật rắn sẽ không quay. Mặt khác ta có tổng momen của những lực bên trái đúng bằng tổng momen của những lực bên phải, bằng nhiều thí nghiệm kiểm chứng người ta rút ra được Kết luận :
Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định [còn gọi là quy tắc momen] Vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng khi tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực có tác dụng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định [còn gọi là quy tắc momen] Vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng khi tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực có tác dụng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Xem thêm: Vai trò của gia đình trong xã hội hiện nay
4/ Ngẫu lực: hình minh họa về ngẫu lực gồm hệ hai lực F1=F2 song song ngược chiều cùng tác dụng vào một vật
Đối với vật rắn có trục quay cố định, nếu trục quay không trùng với trục đi qua trọng tâm của vật rắn, momen của ngẫu lực sẽ làm cho vật bị rung lắc vì vậy trong chế tạo máy người ta thường làm các động cơ quay tròn và có tâm đối xứng trùng với trục quay của vật rắn. 5/ Momen của ngẫu lực:
I. Ngẫu lực là gì?
Hệ hai lực song song ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.
Ví dụ:
- Dùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lực.
- Dùng tua-vit để vặn đinh ốc, ta tác dụng vào tuanơvit một ngẫu lực.
- Khi ô tô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái [vô lăng].
II. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn.
1. Trường hợp vật không có trục quay cố định
Trong trường hợp vật không có trục quay cố định và chỉ chịu tác dụng của ngẫu lực thì nó sẽ quay quanh một trục đi qua trọng tâm và cùng vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.
2. Trường hợp vật có trục quay cố định
- Dưới tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh trục cố định đó. Nếu trục quay đi qua trọng tâm thì trục quay không chịu lực tác dụng. Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm của vật sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay và có lực tác dụng vào trục quay làm trục quay biến dạng.
- Khi chế tạo các bộ phận quay của máy móc phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của nó.
3. Momen của ngẫu lực
- Ngẫu lực tác dụng vào một lực chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến.
- Đối với các trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực thì momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và luôn có giá trị:
\[M = {F_1}{d_1} + {F_2}{d_2} = F\left[ {{d_1} + {d_2}} \right] = F.d\]
Trong đó:
F là độ lớn của mỗi lực [N]
d là cánh tay đòn của ngẫu lực hay khoảng cách giữa hai giá của hai lực hợp thành ngẫu lực [m]
M là momen lực [N.m]
Sơ đồ tư duy về ngẫu lực
***
=====>>>>Phần Mềm Giải Bài Tập Chính Xác 100%
Như Ác-si-mét từng nói:"Cho tôi một điểm tựa - Tôi sẽ nhấc bổng trái đất" đây chỉ là trường hợp riêng của một vật rắn có trục quay và quy tắc đòn bẩy chỉ là quy tắc riêng của quy tắc Momen lực.
Bạn đang xem: Cánh tay đòn của lực là gì
Chương III: Bài tập cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của các lực không song song
Momen lực là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng làm vật quay quanh trục cố định của lực, Momen lực tỉ lệ thuận với tích độ lớn của lực và khoảng cách từ giá của lực đến trục quay.
Bạn đang xem: Cánh tay đòn của lực là gì
Chương III: Momen lực là gì? ngẫu lực là gì?
1/ Momen lực đối với vật rắn có trục quay cố định Thí nghiệm vật lý 1: Bố trí thí nghiệm mô phỏng kiểm chứng như hình minh họa dưới Thanh nằm ngang có thể quay quanh một trục cố định được giữ cân bằng bởi hai giá đỡ. Tiến hành thí nghiệm: Tại vị trí số 8 để một vật khối lượng 5kg sau đó tháo giá đỡ nằm ngang ta thấy thanh sẽ quay quanh trục cố định xuống dưới. Thay vật nặng 5kg bằng vật nặng 20kg sau đó tháo giá đỡ thanh cũng quay quanh trục cố định xuống dưới tuy nhiên tốc độ quay nhanh hơn. Kết luận 1: tại cùng một vị trí tác dụng lực vào vật rắn, tác dụng làm quay của lực tỉ lệ thuận với độ lớn của lực. Thí nghiệm vật lý 2: Giữ nguyên khối lượng của vật nặng 20kg thay đổi vị trí đặt vật nặng sau đó tháo giá đỡ, ta nhận thấy vị trí lực tác dụng càng gần tâm quay thì tốc độ quay của vật rắn càng giảm =>
Momen lực đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, được do bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn Biểu thức Momen lựctrong đó:
M: momen lực [N.m]F: lực tác dụng [N]d: là khoảng cách từ tâm quay đến giá của lực F gọi là cánh tay đòn của lực Fnhận xét: – khi d = 0 => M=0 => nếu giá của lực đi qua tâm quay thì lực không có tác dụng làm quay. – M = F.d => muốn tăng momen lực ta có thể tăng độ lớn của lực hoặc độ dài của cánh tay đòn.
Xem thêm: Market Trong In Ấn Là Gì - Các Lĩnh Vực Thiết Kế Maket Tiềm Năng Phát Triển
Ứng dụng momen lực trong thực tế: Người ta thường bố trí tay nắm cửa cách xa bản lền [trục quay của cánh cửa] nhằm tăng momen lực [tăng tác dụng làm quay của lực giúp ta có thể mở cửa dễ dàng hơn] Trong kỹ thuật, người ta chế tạo ra các loại cờ lê phù hợp với các loại ốc khác nhau, cờ lê có cánh tay đòn d càng lớn sẽ mở được những loại ốc siết chặt hơn vì với cùng một lực cánh tay đòn càng lớn thì momen lực càng lớn [tác dụng làm quay càng lớn]
Lực không đổi, tăng độ dài cánh tay đòn làm tăng momen lực khiến tác dụng làm quay mạnh lên 3/ Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định, quy tắc momen lực Thí nghiệm vật lý 3: bố trí thí nghiệm như hình vẽ
các lực tác dụng làm thanh ngang quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các lực tác dụng làm thanh ngang quay theo chiều ngược lại nhờ đó mà thanh ngang nằm cân bằng. Áp dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều ta xác định được hợp lực trong trường hợp này đi qua trục quay nên vật rắn sẽ không quay. Mặt khác ta có tổng momen của các lực bên trái đúng bằng tổng momen của các lực bên phải, bằng nhiều thí nghiệm kiểm chứng người ta rút ra được kết luận:
Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định [còn gọi là quy tắc momen] Vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng khi tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng momen lực có tác dụng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.4/ Ngẫu lực: hình minh họa về ngẫu lực gồm hệ hai lực F1=F2 song song ngược chiều cùng tác dụng vào một vật
Đối với vật rắn có trục quay cố định, nếu trục quay không trùng với trục đi qua trọng tâm của vật rắn, momen của ngẫu lực sẽ làm cho vật bị rung lắc vì vậy trong chế tạo máy người ta thường làm các động cơ quay tròn và có tâm đối xứng trùng với trục quay của vật rắn. 5/ Momen của ngẫu lực: