Vui lòng bật JavaScript để tiếp tục sử dụng Website!

Vật lý 10 Bài 22: Ngẫu lực

  1. Chia sẻ trang này

    Tác giả: LTTK CTV
    Đăng lúc: 19/11/17
    Tóm tắt lý thuyết
    I. Ngẫu lực là gì ?
    1. Định nghĩa.
    • Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.
    2. Ví dụ.
    [​IMG] [​IMG]

    • Dùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lực.

    • Khi ôtô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái
    II. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn.
    1. Trường hợp vật không có trục quay cố định.
    [​IMG]

    • Dưới tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẵng chứa ngẫu lực.

    • Xu hướng chuyển động li tâm của các phần của vật ở ngược phía đối với trọng tâm triệt tiêu nhau nên trọng tâm đứng yên. Trục quay đi qua trọng tâm không chịu lực tác dụng.
    2. Trường hợp vật có trục quay cố định.
    [​IMG]

    • Dưới tác dụng của ngẫu lực vật sẽ quay quanh trục cố định đó. Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay. Khi ấy vật có xu hướng chuyển động li tâm nên tác dụng lực vào trục quay.

    • Khi chế tạo các bộ phận quay của máy móc phải phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của nó.
    3. Mômen của ngẫu lực.
    • Đối cới các trục quay vuông góc với mặt phẵng chứa ngẫu lực thì mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và luôn luôn có giá trị :
    \(M = {F_1}{d_1} + {F_2}{d_2} = F({d_1} + {d_2}) = F.d\)

    • Trong đó F là độ lớn của mỗi lực, còn d khoảng cách giữa hai giá của ngẫu lực và được gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực

    Bài tập minh họa
    Bài 1:
    Hai lực của một ngẫu lực có độ lớn F = 5,0N. Cánh tay đòn của ngẫu lực d = 20cm. Xác định Momen của ngẫu lực.

    Hướng dẫn giải
    1. Áp dụng công thức tính momen của một ngẫu lực:
    M = Fd = 5.20.100 = 1 (N.m)

    Bài 2:
    Thanh rắn mỏng phẳng đồng chất trục quay đi qua trọng tâm của thanh. Tác dụng vào hai điểm A,B của thanh rắn cách nhau 4,5cm ngẫu lực có độ lớn 5N. Tính Momen của ngẫu lực trong các trường hợp sau
    a. Thanh rắn đang ở vị trí thẳng đứng
    b. Thanh rắn đang ở vị trí hợp với phương thẳng đứng góc 30o.

    Hướng dẫn giải
    • Phân tích bài toán
    [​IMG]

    • Áp dụng công thức tính Momen ngẫu lực
    a. \(M = F.{d_1} = 5.4,{5.10^{ - 3}} = 0,225{\rm{ }}N.m\)
    b. \(M = F.{d_2} = 5.4,{5.10^{ - 3}}.cos{30^0} = 0,195{\rm{ }}N.m\)