Khí phân tích một lực thành hai lực đồng quy thị độ lớn của lực thành phần phải thỏa mãn
|
I - LỰC - CÂN BẰNG LỰC
Lực là đại lượng véc tơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng. - Lực \(\overrightarrow F \) có: + Điểm đặt: nằm tại vật chịu tác dụng của lực + Phương, chiều: trùng với véctơ biểu diễn lực + Độ lớn lực: tỉ lệ với độ dài của véctơ biểu diễn lực  - Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. - Đơn vị của lực là Niutơn (N).
* Điều kiện cân bằng của một chất điểm
Hợp của tất cả các lực tác dụng lên nó bằng \(\overrightarrow 0 \) \(\overrightarrow F = {\overrightarrow F _1} + {\overrightarrow F _2} + ... + {\overrightarrow F _n} = \overrightarrow 0 \) 1. Định nghĩa Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực. 2. Qui tắc hình bình hành. Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng.
\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \) Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.
IV. ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM Muốn cho một chất điểm đứng yên cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không. \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \ldots = \overrightarrow 0 \) Sơ đồ tư duy về tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm
Chọn đáp án D? Lời giải:CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Chọn phát biểu sai: Xem đáp án » 18/06/2021 2,084
Có 3 lực đồng qui F→1;F→2;F→3 như sau. Có thể suy ra được (các) kết quả nào bên dưới đây? (F: Độ lớn của lực F→)
Xem đáp án » 18/06/2021 1,628
Các lực cân bằng là các lực Xem đáp án » 18/06/2021 1,428
Hai lực thành phần F1 và F2 có độ lớn lần lượt là F1 và F2, hợp lực F của chúng có độ lớn là F. Ta có: Xem đáp án » 18/06/2021 866
Hai lực đồng quy F1 và F2 có độ lớn bằng 9 N và 12 N. Độ lớn của hợp lực F có thể bằng Xem đáp án » 18/06/2021 807
Trọng lực P tác dụng vào xe đang chuyển động trên đường tròn như hình vẽ. Phân tích P→=P→t+P→n , với P→t hướng theo tiếp tuyến đường tròn và hướng vào tâm đường tròn. Kết luận nào sau đây đúng?
Xem đáp án » 18/06/2021 610
Gọi F1, F2 là độ lớn của 2 lực thành phần, F là độ lớn hợp lực của chúng. Câu nào sau đây là đúng? Xem đáp án » 18/06/2021 596
Trọng lực p tác dụng vào vật nằm trên mặt phẳng dốc nghiêng như hình vẽ. Phân tích P→=P→t+P→n. Kết luận nào sau đây sai?
Xem đáp án » 18/06/2021 504
Chọn ý sai. Lực được biểu diễn bằng một vectơ có Xem đáp án » 18/06/2021 324
Hai người cột hai sợi dây vào đầu một chiếc xe và kéo. Lực kéo xe lớn nhât khi hai lực kéo F1 và F2 Xem đáp án » 18/06/2021 322
Lực đặc trưng cho điều gì sau đây? Xem đáp án » 18/06/2021 259
Độ lớn F của hợp lực F của hai lực đồng quy F1 và F2 hợp với nhau góc α là: Xem đáp án » 18/06/2021 234
Một vật đang chuyển động bỗng nhiên lực phát động triệt tiêu chỉ còn các lực cân bằng nhau thì: Xem đáp án » 18/06/2021 225
Lực là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình Vật lý 6, đại lượng này xuất hiện rất nhiều trong mọi hoạt động sống của chúng ta. Nếu hai người đẩy nhau thì một người sẽ đẩy và người kia sẽ thực hiện lực kéo. Vậy tổng hợp lực là gì? Hai lực cân bằng là gì? Câu trả lời sẽ có trong thông tin chi tiết dưới đây với onthihsg nhé. Trả lời: Tổng hợp lực là thay thể các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy. Lực thay thế gọi là hợp lực. Ví dụ: Hai ca nô đang kéo một xà lan chở cát. Có thể thay thế hai lực Điều kiện cân bằng của chất điểm Muốn cho một chất điểm đứng yên cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0. Công thức tính độ lớn của hợp lực: Phân tích lực Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như hai lực đó. Ta chỉ khi biết một lực có tác dụng cụ thể theo hai phương nào thì mới phân tích lực đó theo hai phương ấy. Câu c1 (trang 61 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Từ thí nghiệm trên rút ra kết luận gì? Lời giải: Thí nghiệm chứng tỏ lực là một đại lượng vectơ được xác định bởi phép cộng vectơ F→ = F1→ + F2→, đồng thời phép tổng hợp hai lực đồng qui, đồng phẳng tuân theo qui tắc hình bình hành: 2 lực thành phần là 2 cạnh kề nhau của hình bình hành, lực tổng hợp là đường chéo hình bình hành tại điểm đồng qui. Câu c2 (trang 61 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Nếu phải tổng hợp nhiều lực đồng quy thì vận dụng quy tắc này như thế nào? Lời giải: Giả sử có nhiều lực đồng quy F1→, F2→, F3→, … + Áp dụng quy tắc hình bình hành, tìm hợp lực của F1→ và F2→ ta được F12→. + Tiếp tục sử dụng quy tắc hình bình hành tìm hợp lực của F12→ và F3→ ta được F123→. Làm tương tự cho đến hết ta tìm được lực tổng hợp F1..n→ Câu 1 (trang 62 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Chiếc xà lan ở hình 13.2 chịu tác động của những lực nào? Lời giải: Chiếc xà lan chịu tác dụng của những lực sau : lực kéo F1→ và F2→ của hai cano, trọng lực P→, lực đẩy Acsimet FA→, lực cản của nước và không khí, lực hấp dẫn… Câu 2 (trang 62 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Trong dân gian trước đây thường dùng câu “vụng chẻ khỏe nêm” để nói về tác dụng của các nêmtrong việc chẻ củi. Nêm là một vật cứng có tiết diện hình tam giác nhọn, được cắm vào khúc củi như hình 13.9. Tại sao gõ mạnh vào nêm thì củi bị bứa ra? Lời giải: • Khi ta gõ mạnh vào nêm thì nêm tác dụng lên khối gỗ một lực F→, lực này sẽ được phân tích thành hai thành phần lực F1→ và F2→ tác dụng lên khối gỗ theo hai phương vuông góc với mặt bên của nêm, ta chọn Ox và Oy lần lượt vuông góc với 2 mặt bên. Theo quy tắc hình bình hành ta thấy F1 = F2 và F1, F2 rất lớn so với F (vì góc hợp bởi F1→ và F2→ là góc tù > 90o). Dưới tác dụng của F1 và F2 làm cho khối gỗ bị tách ra. Bài 1 (trang 62 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Gọi F1, F2 là độ lớn của hai lực thành phần, F là độ lớn hợp lực của chúng. Câu nào sau đây là đúng? A. Trong mọi trường hợp F luôn luôn lớn hơn cả F1 và F2. B. F không bao giờ nhỏ hơn F1 và F2. C. Trong mọi trường hợp F thỏa mãn │F1 – F2│ ≤ F ≤ F1 + F2. D. F không bao giờ bằng F1 hoặc F2. Lời giải: Chọn C. Áp dụng quy tắc hình bình hành: F→= F1→+ F2→ Ta được: Vì 0o ≤ α ≤ 180o nên -1 ≤ cosα ≤ 1 ⇒ |F1 – F2| ≤ F ≤ |F1 + F2|. Bài 2 (trang 63 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F2 = 20N. Hãy tìm độ lớn hợp lực của hai lực khi chúng hợp với nhau một góc α = 0o, 60o, 80o, 120o, 180o. Vẽ hình biểu diễn cho mỗi trường hợp. Nhận xét về ảnh hưởng của góc α đối với mỗi trường hợp. Lời giải: * Trường hợp α = 0o: Độ lớn hợp lực của hai lực được tính bằng công thức: * Trường hợp α = 60o: * Trường hợp α = 90o: * Trường hợp α = 120o: Vì F1 = F2 và α = 120o nên từ hình vẽ ta được F = F1 = F2 = 20N * Nhận xét: Ta thấy khi góc α hợp bởi hai lực thành phần tăng dần từ 0o đến 180o thì độ lớn hợp lực của chúng giảm từ giá trị cực đại F1 + F2 về giá trị cực tiểu │F1 – F2│. Bài 3 (trang 63 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = 16N, F2 = 12N a. Hợp lực của chúng có thể có độ lớn 30N hoặc 3,5N được không? b. Cho biết độ lớn của hợp lực là F = 20N. Hãy tìm góc giữa hai lực F1 và F. Lời giải: a) Áp dụng quy tắc hình bình hành: F→= F1→+ F2→ Ta được: Vì 0o ≤ α ≤ 180o nên -1 ≤ cosα ≤ 1 ⇒ |F1 – F2| ≤ F ≤ |F1 + F2| Vậy hợp lực của hai lực F1 = 16N và F2 = 12N không thể có độ lớn 30N và 3,5N được. b) Tam giác có các cạnh 12,16,20 là tam giác vuông, cạnh huyền bằng 20 suy ra góc giữa F1 và F2 bằng 90o. Bài 4 (trang 63 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Cho ba lực đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng, có độ lớm bằng nhau và từng đôi một làm thành góc 120o (hình 13.10). Tìm hợp lực của chúng. Lời giải: Vì F1 = F2 và (F1→, F2→) = 120o nên F12→= F1→+ F2→ có: Độ lớn F12 = F1 = F2 Hướng: F12→ hợp với F2→ một góc bằng 60o. Do vậy F12→ hướng ngược chiều với F3→ và có độ lớn F12 = F3. Vậy hợp lực F123→ = F1→+ F2→+ F3→= F12→ + F3→ = 0. Bài 5 (trang 63 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Hãy dùng quy tắc hình bình hành và quy tắc đa giác để tìm hợp lực của ba lực F1→, F2→ và F3→ có độ lớn bằng nhau và nằm trong cùng một mặt phẳng. Biết rằng F2→ làm thành với hai lực F1→ và F3→ những góc đều là 60o (hình 13.11). Lời giải: Áp dụng quy tắc hình bình hành, tìm hợp lực của hai lực F1→ và F3→. Ta có: F13→= F1→+ F3→ Vì F1 = F3 và (F1→,F3→) = 120o nên hợp lực F13→ có độ lớn F13 = F1 = F3. F13→ có hướng hợp với F1→ một góc 60o nên: F13→↗↗ F2→ ⇒ F→= F1→+ F2→+ F3→= F13→+ F2→ Vì F13 = F2 = F1 nên F→= 2.F2→ Vậy F→ có độ lớn F = 2.F2, có cùng phương, cùng chiều với F2→. Bài 6 (trang 63 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Tìm hợp lực của bốn lực đồng quy trong hình 13.12. Biết F1 = 5N, F2 = 3N, F3 = 7N, F4 = 1N Lời giải: Hợp lực của bốn lực đồng quy là: F→= F1→+ F2→+ F3→+ F4→ Đặt: F13→= F1→+ F3→; F24→= F2→+ F4→ Vì F1→ ↗↙ F3→; F2→ ↗↙ F4→ và F3 > F1; F2 > F4 nên: F13= F3 – F1 = 7 – 5 = 2N F24= F2 – F4 = 3 – 1 = 2N và F13→↗↗ F3→; F24→↗↗ F2→ ⇒ F13→⊥ F24→ ⇒ F→= (F1→+ F3→) + (F2→+ F4→) = F13→+ F24→ có độ lớn: F→ có hướng lập thành với F3→ một góc α thỏa mãn: Bài 7 (trang 63 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một chiếc mắc áo treo vào điểm chính giữa của dây thép AB. Khối lượng tổng cộng của mắc và áo là 3kg (hình 13.13). Biết AB = 4m, CD = 10cm. Tính lực kéo mỗi nửa sợi dây. Lời giải: Mắc và áo tác dụng lên điểm D một lực chính bằng trọng lượng tổng cộng của mắc và áo là P→. Ta phân tích P→ thành 2 lực thành phần F1→ và F2→, hai lực này có tác dụng làm căng dây DA và dây DB. Do điểm đặt của trọng lực P→ ở trung điểm của dây AB và phương P→ thẳng đứng nên F1 = F2 và F1→ đối xứng F2→ qua P→. Hình bình hành có hai cạnh liên tiếp bằng nhau là hình thoi. Từ hình vẽ ta thấy: Vậy F1 = F2 = 300,37N |
