Vật Lí 10 Bài 18 : Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực

Vật Lí 10 Bài 18 : Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực

Video Giải Vật Lí 10 Bài 18 : Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực - Thầy Lê Xuân Vượng (Giáo viên VietJack)

C1 ( trang 102 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 11:17 Hãy viết quy tắc momen lực cho chiếc cuốc chim khi cân bằng (Hình 18.2).

Trả lời:

Khi chiếc cuốc cân bằng với trục quay O

Ta có: F₁d₁ = F₂d₂.

Bài 1 (trang 103 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 11:48 Momen lực đối với một trục quay là gì? Cánh tay đòn của lực là gì? Khi nào thì lực tác dụng vào một vật có trục quay cố định không làm cho vật quay?

Lời giải:

Momen 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 và cánh tay đòn của nó.

Công thức: M = F.d

Trong đó:

       F là lực tác dụng (N)

       d là cánh tay đòn (m).

Cánh tay đòn của lực là khoảng cách d từ trục quay đến giá của lực

Lực tác dụng vào một vật cố định không làm cho vật quay khi lực tác dụng có giá đi qua trục quay (khi đó d = 0)

Bài 2 (trang 103 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 14:37 Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay qui tắc momen lực).

Lời giải:

Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định:

   Tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các monen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

Bài 3 (trang 103 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 15:34 Hãy vận dụng qui tắc momen lực vào các trường hợp sau:

a) Một người dùng xà beng để bẩy một hòn đá (Hình 18.3).

b) Một người cầm càng xe cút kít nâng lên (Hình 18.4).

c) Một người cầm hòn gạch trên tay (Hình 18.5).

Lời giải:

a) F_A. OA = F_B. OB

b) Gọi O là trục quay của bánh xe cút kít;

d₁ khoảng cách từ trục quay đến giá của trọng lực

d₂ khoảng cách từ trục quay đến giá của lực

Ta có: P. d₁ = F. d₂

c) Gọi d_F là khoảng cách từ trục quay O đến giá của lực

Gọi d_P là khoảng cách từ trục quay O đến giá của lực

Ta có: F. d_F = P. d_p.

Bài 4 (trang 103 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 19:34 Một người dùng búa để nhổ một chiếc đinh (Hình 18.6). Khi người ấy tác dụng một lực 100 N vào đầu búa thì đinh bắt đầu chuyển động. Hãy tính lực cản của gỗ tác dụng vào đinh.

Lời giải:

Gọi d_F là cánh tay đòn của lực F, ta được:

           d_F = 20 cm = 0,2 m

Gọi d_C là cánh tay đòn của lực cản gỗ.

           d_C = 2 cm = 0,02 m

Áp dụng quy tắc Momen lực ta có:

           F.d_F = F_C.d_C

Bài 5 (trang 103 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 22:08 Hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của chiếc cân (Hình 18.7).

Lời giải:

Khi cân nằm cân bằng, theo qui tắc momen lực ta có:

P_{hộp sữa}. d₁ = P_{quả cân}. d₂ (với d₁ và d₂ là hai cánh tay đòn của cân)

Vì d₁ = d₂ ⇒ P_{hộp sữa} = P_{quả cân} ⇒ m_{hộp sữa} = m_{quả cân}

Vậy nguyên tắc hoạt động của cân là dựa vào quy tắc momen.

Xem thêm các bài Giải bài tập Vật Lí 10 (có video) hay khác:

• Bài 19 : Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
• Bài 20 : Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
• Bài 21 : Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
• Bài 22 : Ngẫu lực
• Bài 23 : Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---