Công thức moment lực lớp 10 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức moment lực lớp 10 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức moment lực từ đó học tốt môn Vật Lí 10.

Công thức moment lực lớp 10 (hay, chi tiết)

1. Công thức

Moment lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó

M = F.d

Mở rộng: Điều kiện cân bằng của vật:

- Lực tổng hợp tác dụng lên vật bằng không:

$\overrightarrow{F_1}+\overrightarrow{F_2}+...+\overrightarrow{F_n}=\overrightarrow{0}$

- Tổng moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì bằng không:

$M_1+M_2+...+M_n=0$

2. Ví dụ

Ví dụ 1. Biết F₁ = 25 N, F₂ = 10 N, F₃ = 10 N. Moment của các lực trong Hình 21.1: $M_{\left(F1\right)};M_{\left(F2\right)};M_{\left(F3\right)}$đối với trục quay lần lượt là

A -8 N.m; 8,5 N.m; 0

B. -0,8 N.m; 8,5 N.m; 0.

C. 8 N.m; 8,5 N.m; 0.

D. 8,5 N.m; -8 N.m; 0.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Chọn chiều dương là chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ và áp dụng công thức:

M = F.d.

$M_{F_1}=F_1{d}_1=25.0,80.\sin {25}^0=8,5N.m$

$M_{F_2}=-F_2{d}_2=-10.0,80=-8N.m$

$M_{F_3}=F_3{d}_3=10.0=0N.m$

Ví dụ 2. Một thanh đồng chất có chiều dài L, trọng lượng 200 N, treo một vật có trọng lượng 450 N vào thanh như Hình 21.2. Các lực $\overrightarrow{F_1},\overrightarrow{F_2}$ của thanh tác dụng lên hai điểm tựa có độ lớn lần lượt là

A. 212 N; 438 N.

B. 325 N; 325 N.

C. 438 N; 212 N.

D. 487,5 N; 162,5 N.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Các lực thành phần theo phương Oy cân bằng nhau hình dưới.

F₁ + F₂ - 200 - 450 = 0 (1)

Áp dụng quy tắc moment lực đối với trục quay tại A:

$\frac{L}{2}.200.\sin {90}^{\circ }+\frac{3L}{4}.450.\sin {90}^{\circ }={\mathrm{LF}}_2.\sin {90}^{\circ }$ (2)

Từ (1) và (2) suy ra $F_1=212N;F_2=438N$

3. Bài tập

Bài 1: Tính momen của lực đối với trục quay O, cho biết F = 100N, OA = 100cm? Bỏ qua trọng lượng của thanh.

A. 50 N.m.

B. 55 N.m.

C. 60 N.m.

D. 65 N.m.

Đáp án đúng là: A

Bài 2: Một thanh AB nặng 40 kg, dài 12 m, trọng tâm tại G biết BG = 8 m. Trục quay tại O biết AO = 3 m. Người ta phải tác dụng vào đầu B một lực F = 120 N. Xác định khối lượng vật treo vào đầu A để thanh nằm cân bằng và độ lớn của lực tác dụng vào O? Lấy $g=10m/s^2$. (Chọn đáp án gần đúng nhất)

A. 49 kg và 1013 N.

B. 39 kg và 1003 N.

C. 29 kg và 993 N.

D. 19 kg và 983 N.

Đáp án đúng là A

Bài 3: Thanh AB có khối lượng 30 kg, dài 8 m trọng tâm tại G. Biết GA = 1,5 m. Thanh AB có thể quay quanh trục đi qua O biết OA = 2 m. Để giữ thanh cân bằng nằm ngang thì phải tác dụng lên đầu B một lực bằng bao nhiêu? Khi đó trục quay sẽ tác dụng lên thanh một lực bằng bao nhiêu? Lấy $g=10m/s^2$.

A. Lực tác dụng lên đầu B là 20 N, lực tác dụng lên thanh là 320 N.

B. Lực tác dụng lên đầu B là 25 N, lực tác dụng lên thanh là 325 N.

C. Lực tác dụng lên đầu B là 30 N, lực tác dụng lên thanh là 330 N.

D. Lực tác dụng lên đầu B là 35 N, lực tác dụng lên thanh là 335 N.

Đáp án đúng là B

Bài 4: Một người nâng một tấm gỗ nặng 60 kg, dài 1,2 m. Biết lực nâng hướng thẳng đứng lên trên tấm gỗ hợp với mặt đất nằm ngang một góc $\alpha$, trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà người đó nâng 100 cm. Tính lực nâng của người đó và phản lực của mặt đất lên tấm gỗ? Lấy $g=10m/s^2$

A. Lực nâng của người là 100 N và phản lực là 500 N.

B. Lực nâng của người là 100 N và phản lực là 400 N.

C. Lực nâng của người là 150 N và phản lực là 500 N.

D. Lực nâng của người là 150 N và phản lực là 400 N.

Đáp án đúng là A

Bài 5: Một bu lông nối khung chính và khung sau của xe đạp leo núi cần moment lực 15 N.m để siết chặt. Nếu bạn có khả năng tác dụng lực 40 N lên cờ lê theo một hướng bất kì thì chiều dài tối thiểu của cờ lê để tạo ra moment lực cần thiết là bao nhiêu?

A. 0,38 m

B. 0,33 m

C. 0,21 m

D. 0,6 m

Đáp án đúng là: A

Xem thêm các bài viết về công thức Vật Lí 10 sách mới hay, chi tiết khác:

• Công thức moment ngẫu lực

• Công thức tính công

• Công thức tính công suất

• Công thức động năng

• Công thức thế năng

---