QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG CÙNG CHIỀU - NGƯỢC CHIỀU
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Quy tắc tổng hợp 2 lực song song cùng chiều
- Hợp lực là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của 2 lực.
\(F={{F}_{1}}+{{F}_{2}}\)
- Giá của hợp lực chia trong khoảng cách giữa 2 điểm thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn 2 lực.
\(\frac{{{F}_{1}}}{{{F}_{2}}}=\frac{{{d}_{2}}}{{{d}_{1}}}\) (chia trong)
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Bài 1: Một tấm ván nặng 240 N được bắc qua một con mương. Trọng tâm của tấm ván cách điểm tựa A một khoảng là 2,4 m và cách điểm tựa B là 1,2 m (Hình 28.11). Hãy xác định các lực mà tấm ván tác dụng lên hai bờ mương.
Giải
Tấm ván tác dụng lên hai bờ của hai lực
\(\overrightarrow {{F_A}} \,và\,\overrightarrow {{F_B}} \) song song cùng chiều sao cho trọng lực \( \overrightarrow {{P}}\) đặt tại G là hợp lực của chúng nên
\(\left\{ \matrix{ {{{F_A}} \over {{F_B}}} = {{GB} \over {GA}} = {{1,2} \over {2,4}} = {1 \over 2} \hfill \cr {F_A} + {F_B} = P = 240(N) \hfill \cr} \right. = > \left\{ \matrix{ {F_A} = 80N \hfill \cr {F_B} = 160N. \hfill \cr} \right.\)
Bài 2: Hãy xác định trọng tâm của một bản mỏng, đồng chất, hình chữ nhật, dài 12 cm, rộng 6 cm, bị cắt mất một mẩu hình vuông có cạnh 3 cm (Hình 28.10).
Giải
Hình dung hình phẳng (cần phải xác định trọng tâm G) được ghép từ hai hình phẳng:
Hình chữ nhật ABCK và hình vuông DEFK với
\(\eqalign{ & {S_{ABCK}} = 6.{S_{{\rm{DEFK}}}} \cr & = > {P_{ABCK}} = 6{P_{{\rm{DEFK}}}}\,hay\,{P_1} = 6{P_2} \cr & < = > {{{P_1}} \over {{P_2}}} = 6 \cr & {O_2}H = 1,5cm;{O_1}H = 4,5 + 1,5 = 6(cm) \cr & {O_1}{O_2} = \sqrt {{O_2}{H^2} + {O_1}{H^2}} \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;= \sqrt {1,{5^2} + {6^2}} = 6,18(cm) \cr} \)
Trọng lực \(\overrightarrow P \,\) của hình phẳng sẽ là hợp lực của hai lực song song cùng chiều:
\(\overrightarrow P = \overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} \,\) nên trọng tâm G của hình nằm trên đoạn O1O2 sao cho: \(\eqalign{ & {{G{O_2}} \over {G{O_1}}} = {{{P_1}} \over {{P_2}}} = 6 = > {{G{O_2} + G{O_1}} \over {G{O_1}}} = 6 + 1 \cr & < = > {{{O_1}{O_2}} \over {G{O_1}}} = 7 \cr&= > G{O_1} = {{{O_1}{O_2}} \over 7} = {{6,18} \over 7} = 0,88(cm) \cr} \)
Bài 3: Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên thanh sắt nằm cân bằng trên giá đỡ Hình 28.5.
Giải
Thanh sắt nằm cân bằng dưới tác dụng của ba lực song song :
Trọng lực đặt tại G: \(\overrightarrow P \)
Phản lực từ gốc đỡ \({O_1}:\overrightarrow {{N_1}} \)
Phản lực từ gốc đỡ \({O_2}:\overrightarrow {{N_2}} \)
3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1:Hai người dùng một chiếc đòn để khiêng một giỏ trái cây nặng 700N. Điểm treo giỏ trái cây cách vai người thứ nhất 60cm và cách vai người thứ hai 40cm.Bỏ qua trọng lượng của đòn. Hỏi mỗi người phải chịu một lực là bao nhiêu?
Bài 2:Một tấm ván nặng 500 N được bắc qua một con mương . Trọng tâm của tấn ván cách điểm tựa A 2,5 m và cách điểm tựa B 1,5 m. Hỏi lực mà tấm ván tác dụng lên điểm mỗi điểm tựa bằng bao nhiêu?
Bài 3:Một người đang quẩy trên vai một chiếc bị có trọng lượng 50N. Chiếc bị buộc ở đầu gậy cách vai 6 cm. Tay người giữ ở đầu kia cách vai 30 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy.
a/. Hãy tính lực giữ của tay.
b/. Nếu dịch chuyển gậy cho bị cách vai 30cm và tay cách vai 60cm, thì lực giữ bằng bao nhiêu?
Bài 4:Một vật có khối lượng m = 5 kg được giữ yên trên một mặt phẳng nghiêng bởi một sợi dây song song với đường dốc chính (hình 17.2). Biết góc nghiêng α = 300 , g = 9,8 m/s2 và ma sát là không đáng kể. Hãy xác định:
a. Lực căng của dây.
b. Phản lực của mặt phẳng nghiêng lên vật.
Bài 5:Người ta đặt một quả cầu đồng chất có khối lượng 4 kg lên trên giữa mặt phẳng tạo với phương nằm ngang một góc α = 450. Bỏ qua ma sát. Lấy g = 9,8 m/s2. Tính áp lực mà quả cầu gây lên mỗi mặt phẳng. (hình 17.3).
...
---(Nội dung đầy đủ và chi tiết của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Chuyên đề Quy tắc hợp lực song song cùng chiều - ngược chiều môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
