Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo)
Bài 14: Moment lực. Điều kiện cân bằng của vậtMoment lực. Điều kiện cân bằng của vật
Hợp lực của hai lực song song, cùng chiều là một lực song song, cùng chiều với hai lực ấy và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực thành phần:
\(F=F_1+F_2\)
Điểm đặt O của lực \(\overrightarrow{F}\) chia đoạn thẳng nối điểm đặt O1, O2 của \(\overrightarrow{F}_1,\overrightarrow{F_2}\) thành những đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.
\(\dfrac{OO_1}{OO_2}=\dfrac{F_2}{F_1}\)
Moment lực đối với 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.
\(M=F.d\)
Đơn vị của moment lực là niutơn mét (N.m).
Một vật có trục quay cố định sẽ cân bằng khi tổng các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng với tổng các moment lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
\(M_1+M_2+...=M_1'+M_2'+...\)
Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng đặt vào một vật.
Ngẫu lực tác dụng lên một vật chỉ làm cho vật quay chứ không tịnh tiến.
Moment ngẫu lực M được xác định:
\(M=F_1d_1+F_2d_2\) hay \(M=F.d\)
Trong đó \(F\) là độ lớn của mỗi lực, \(d\) là khoảng cách giữa hai giá của lực, gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực.
Một vật ở trạng thái cân bằng khi thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau:
1. Moment lực đối với 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.
\(M=F.d\)
2. Quy tắc moment lực: Một vật có trục quay cố định sẽ cân bằng khi tổng các moment lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng với tổng các moment lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
3. Ngẫu lực là hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng đặt vào một vật.
4. Một vật ở trạng thái cân bằng khi thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau:
- Hợp lực tác dụng lên vật bằng không.
- Tổng moment của các lực tác dụng lên vật đối với trục quay bất kì bằng không.