LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG CÙNG CHIỀU
I. LÝ THUYẾT
1. Thí nghiệm
Treo hai chùm quả cân có trọng lượng P1 và P2 khác nhau vào hai phía của thước:
Dùng chùm quả cân đem treo chung vào trọng tâm O của thước thì thấy thước nằm ngang và lực kế chỉ giá trị:
F = P1 + P2.
Vậy trọng lực:
\(\overrightarrow P = \overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} \) đặt tại điểm O của thước là hợp lực của hai lực \(\vec P_1\) và \(\vec P_2\) đặt tại hai điểm O1 và O2.
2. Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều
a) Quy tắc
- 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
F1/F2 = d2/d1 (chia trong)
Trong đó:
d1 là khoảng cách từ giá của hợp lực tới giá của lực \(\vec F_1\)
d2 là khoảng cách từ giá của hợp lực tới giá của lực \(\vec F_2\)
Quy tắc trên vẫn đúng cho cả trường hợp thanh AB không vuông góc với hai lực thành phần \(\vec F_1\) và \(\vec F_2\)
b) Chú ý
- Đối với những vật đồng chất và có dạng hình học đối xứng thì trọng tâm nằm ở tâm đối xứng của vật.
- Có nhiều khi ta phải phân tích một lực \(\vec F\) thành hai lực \(\vec F_1\) và \(\vec F_2\) song song và cùng chiều với lực \(\vec F\) . Đây là phép làm ngược lại với tổng hợp lực
3. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song
Muốn cho một vật chịu tác dụng của ba lực song song ở trạng thái cân bằng thì hợp lực của hai lực song song cùng chiều phải cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều với lực thứ ba.
\(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow 0 \)
4. Một số hình ảnh minh họa quy tắc hợp lực song song cùng chiều
II. BÀI TẬP THAM KHẢO
Bài 1: Hai người khiêng một vật nặng 1200N bằng một đòn tre dài 1m, một người đặt điểm treo của vật cách vai mình 40cm. Bỏ qua trọng lượng của đòn tre. Mỗi người phải chịu một lực bao nhiêu?
Giải
- Gọi d1 là khoảng cách từ điểm treo đến vai d1 = 40cm
P = P1 + P2 = 1200
↔ P1 = P – P2 = 1200 – P2
- Ta có:
P1.d1 = P2.d2
↔ (1200 – P2 ).0,4 = P2. 0,6
→ P2 = 480 N
→ P1 = 720 N.
Bài 2: Một người gánh 2 thúng, thúng gạo nặng 300N, thúng ngô nặng 200N. Đòn gánh dài 1,5m. Hỏi vai người ấy phải đặt ở điểm nào để đòn gánh cân bằng và vai chịu một lực là bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.
Giải
Gọi d1 là khoảng cách từ thúng gạo đến vai, với lực P1
d2 là khoảng cách từ thúng ngô đến vai, với lực P2
Ta có:
P1.d1 = P2.d2
↔ 300d1 = ( 1,5 – d1).200
→ d1 = 0,6m
→ d2 = 0,9m
F = P1 + P2 = 500N.
Bài 3: Hai lực F1, F2 song song cùng chiều, cách nhau đoạn 30cm. Một lực có F1 = 18N, hợp lực F = 24 N. Điểm đặt của hợp lực cách điểm đặt của lực F2 đoạn là bao nhiêu?
Giải
Hai lực // cùng chiều nên:
F = F1 + F2 = 24
→ F2 = 6N
F1.d1 = F2.d2
↔ 18(d – d2 ) = 6d2
→ d2 = 22,5 cm.
----------
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Tổng hợp lý thuyết và bài tập về Quy tắc hợp lực song song cùng chiều môn Vật Lý 10 năm 2020, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!
Chúc các em học tập thật tốt!
