Vui lòng bật JavaScript để tiếp tục sử dụng Website!

Vật lý 10 Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực và Điều kiện cân bằng của chất điểm

  1. Chia sẻ trang này

    Tác giả: LTTK CTV
    Đăng lúc: 19/11/17
    Tóm tắt lý thuyết
    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.

    • Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.

    • 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)
    II. Tổng hợp lực.
    1. Thí nghiệm.
    • Thực hiện thí nghiệm theo hình 9.5: Vòng nhẫn O (coi như chất điểm) đứng yên dưới tác dụng của 3 lực \({\overrightarrow F _1},\overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {{F_3}} \) ( có độ lớn bằng trọng lượng của 3 nhóm quả cân)
    [​IMG]

    2. 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.

    • Hợp lực có giá trị lớn nhất khi hai lực cùng phương cùng chiều và nhỏ nhất khi hai lực cùng phương ngược chiều.

    • Hợp lực của hai lực đồng quy có giá trị lớn hơn hợp lực của hai lực cùng phương, ngượcchiều như lớn hơn hợp lực của hai lực cùng phương, cùng chiều.
    3. 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
    \(F = \overrightarrow {{F_1}} {\rm{ }} + \overrightarrow {{F_2}} {\rm{ }}\)

    III. Điều kiện cân bằng của chất điểm.
    • Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không
    \(F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} = 0\)

    IV. Phân tích lực.
    1. Định nghĩa.
    • 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.
    2. Phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước
    [​IMG]

    3. Chú ý.
    • Khi phân tích lực phải xác định được lực có tác dụng theo hai phương nào rồi chỉ phân tích theo hai phương ấy.

    Bài tập minh họa
    Bài 1:
    Độ lớn của hợp lực hai lực đồng qui hợp với nhau góc \(\alpha \) là :

    A. \(F_{}^2 = {F_1}^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha \)

    B. \(F_{}^2 = {F_1}^2 + F_2^2 - 2{F_1}{F_2}\)cos\(\alpha \)

    C. \(F = {F_1} + F_2^{} + 2{F_1}{F_2}\)

    D. \(F_{}^2 = {F_1}^2 + F_2^2 - 2{F_1}{F_2}\)cos\(\alpha \)

    Hướng dẫn giải:
    Chọn đáp án A

    \(F_{}^2 = {F_1}^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha \)

    Bài 2:
    Một vật có trọng lượng P = 20N được treo vào một vòng nhẫn (coi là chất điểm).Vòng nhẫn được giữ yên bằng hai dây OA và OB (Hình 9.11). Biết dây OA nằm ngang và hợp với dây OB một góc là 1200. Tìm lực căng của hai dây OA và OB.

    [​IMG]

    Hướng dẫn giải:
    • Để hệ cân bằng: [​IMG] + [​IMG] + [​IMG] = [​IMG]

    • Mặt khác: [​IMG] + [​IMG] = [​IMG]

    • Xét tam giác OTAQ: Ta có:
    tg\(\alpha \) = [​IMG][​IMG] = [​IMG]



    [​IMG] = [​IMG] = 11,54N ⇒ [​IMG] ≈ 11,6N

    [​IMG]

    \(+ sin \alpha\) = [​IMG][​IMG] = [​IMG]

    [​IMG] = [​IMG] = [​IMG] = 23,09N

    [​IMG] ≈ 23,1N