Vật Lí 10 Bài 19 : Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

Vật Lí 10 Bài 19 : Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

Video Giải Vật Lí 10 Bài 19 : Quy tắc hợp lực song song cùng chiều - Thầy Lê Xuân Vượng (Giáo viên VietJack)

C1 (trang 104 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 2:32 a) Lực kế chỉ giá trị F bằng bao nhiêu?

b) Chứng minh rằng, có thể tìm được tỉ số

(cho bởi thí nghiệm) bằng cách vận dụng qui tắc momen lực đối với trục quay O.

Trả lời:

Lực kế chỉ F bằng tổng độ lớn P₁ và P₂, tức: F = P₁ + P₂.

Gọi trục quay là O, áp dụng quy tắc momen lực cho trục quay O , ta có:

P₁.d₁ = P₂. d₂ (d₁ = OO₁ và d₂ = OO₂)

C2 (trang 104 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 6:48 Coi thước là một đoạn thẳng nằm ngang. Hãy biểu diễn các vecto lực P₁, P₂ và hợp lực P của chúng.

Trả lời:

Khi treo chung hai chùm quả cân vào tâm O, ta có hợp lực:

C3 (trang 105 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 14:32

a) Tại sao trọng tâm của chiếc nhẫn lại nằm ngoài phần vật chất của vật (Hình 19.5)?

b) Nêu một số vật khác có trọng tâm nằm ngoài phần vật chất của vật.

Trả lời:

a) Xét một phần nhỏ của nhẫn có khối lượng Δm, ta luôn tìm được phần khối lượng Δm' = Δm và đối xứng với nhau qua tâm O của nhẫn.

Δm' và Δm chịu tác dụng của trọng lực tương ứng là

Đây là hai lực song song, cùng chiều, đối xứng qua O nên hợp lực của chúng nằm ở tâm O và P_hl = P + P'.

Xét cho vô số cặp khối lượng đối xứng qua O , ta được kết quả tương tự. Kết quả tổng hợp của vô số lực song song, đối xứng nhau từng cặp sẽ là trọng lực P của cả vòng nhẫn và đặt tại tâm O.

b) Các thanh gỗ, kim loại,… ghép thành hình tam giác, hình vuông, hình chữ nhật…

C4 (trang 106 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 24:22 Vận dụng quy tắc hợp lực song song cùng chiều, hãy nêu những đặc điểm của hệ ba lực song song cân bằng (Hình 19.6).

Trả lời:

+ Ba lực phải có giá đồng phẳng.

+ Hai lực song song và cùng chiều phải ở ngoài, lực còn lại phải ngược chiều với hai lực và ở trong.

+ Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong.

Bài 1 (trang 106 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 30:07 Phát biểu qui tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.

Lời giải:

+ Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy.

+ Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

F = F₁ + F₂

Bài 2 (trang 106 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 30:33 Một người gánh một thùng gạo nặng 300 N và một thùng ngô nặng 200 N. Đòn gánh dài 1 m. Hỏi vai người đó phải đặt ở điểm nào, chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lực của đòn gánh.

Lời giải:

Hình biểu diễn lực:

Áp dụng quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều:

Mặt khác ta có:

       d₁ + d₂ = AB = 1 m         (2)

Từ (1), (2) ta có hệ phương trình sau:

Vai người gánh chịu một lực là:

   P = P_gạo + P_ngô = 300 + 200 = 500 (N).

Bài 3 (trang 106 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 36:10 Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một cỗ máy nặng 1000 N. Điểm treo cỗ máy cách vai người đi trước 60 cm và cách vai người đi sau 40 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy, hỏi mỗi người chịu một lực bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Gọi P₁ là lực tác dụng lên vai người đi trước, P₂ là lực tác dụng lên vai người đi sau, ta đã có: d₁ = OO₁ = 60 cm; d₂ = OO₂ = 40 cm.

Áp dụng quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều ta được:

Giải hệ (1) và (2) ta được: P₁ = 400 N, P₂ = 600 N

Bài 4 (trang 106 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 41:45 Một tấm ván nặng 240 N được bắc qua một con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa A 2,4 m và cách điểm tựa B 1,2 m. Hỏi lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A bằng bao nhiêu?

A. 160 N

B. 80 N

C. 120 N

D. 60 N

Lời giải:

Chọn B.

Biểu diễn lực như hình vẽ sau:

Giải hệ (1) và (2) ta được: P₁ = 80 N; P₂ = 160 N.

Bài 5 (trang 106 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 46:30 Hãy xác định trọng tâm của một bản phẳng mỏng, đồng chất, hình chữ nhật, dài 12 cm, rộng 6 cm, bị cắt mất một phần hình vuông có cạnh 3 cm ở một góc (Hình 19.7).

Lời giải:

Bản phẳng coi như gồm hai bản AHEF và HBCD ghép lại.

Biểu diễn trọng tâm các bản như hình vẽ sau:

Vì các bản đồng chất, phẳng mỏng đều nên tỉ lệ diện tích bằng tỉ lệ về trọng lượng:

Gọi G là trọng tâm của cả bản phẳng ⇒ G phải nằm trền đoạn thẳng O₁O₂, trong đó O₁ là trọng tâm của bản AHEF, O₂ là trọng tâm của bản HBCD.

Ta có:

Xét tam giác vuông O₁O₂K ta có:

Giải hệ (1) và (2) ta được: GG₁ ≈ 0,88 cm

Vậy trọng tâm G của bản phẳng nằm trên đoạn O₁O₂ cách O₁ một đoạn 0,88 cm.

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

• 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
• Bài 24 : Công và Công suất

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

---