A. Tóm tắt lý thuyết
I. Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
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 cảu hai lực ấy.
.png)
F = F1 + F2; \[\frac{{{F}_{1}}}{{{F}_{2}}}=\frac{{{d}_{2}}}{{{d}_{1}}}\] (chia trong)
II. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song
Ba lực đó phải có giá đồng phẳng.
Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài.
Hợp lực của hai lực ở ngoài phải câ bằng với lực ở trong.
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1: Trang 106 SGK vật lí 10
Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều?
Hướng dẫn giải
Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều:
- 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.
Biểu thức:
F = F1 + F2
\[\frac{{{F}_{1}}}{{{F}_{2}}}=\frac{{{d}_{2}}}{{{d}_{1}}}\] (chia trong)
Câu 2: Trang 106 SGK vật lí 10
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 lượng của đòn gánh.
Hướng dẫn giải
Lực tác dụng lên vai người gánh chính là tổng hợp lực của trọng lực của thùng gạo và thùng ngô.
Áp dụng quy tắc tổng hợp lực, vai người gánh phải chịu một lực là:
F = Pngô + Pgạo = 200 + 300 = 500 N
Điểm đặt của vai là:
\[\frac{{{P}_{g?o}}}{{{P}_{ng\text{ }\!\!\hat{\mathrm{o}}\!\!\text{ }}}}=\frac{{{d}_{2}}}{{{d}_{1}}}\]\[\Leftrightarrow \frac{{{d}_{2}}}{{{d}_{1}}}=\frac{3}{2}\]
Lại có: d1 + d2 = 1 (m)
Vậy vai người cần đặt cách bên quang gánh chứa thùng gạo d1 = 40 cm, chứa thùng ngô một khoảng: d2= 60 cm
Câu 3: Trang 106 SGK Vật lí 10
Hai người dùng một chiếc gậy để khiêng một cỗ máy nặng 1 000 N. Điểm treo cỗ máy cách vai người trước 60 cm và cách vai người sau 40 cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy, hỏi mỗi người chịu một lực bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Áp dụng quy tắc phân tích lực, lực tổng hợp tác dụng lên vai của hai người là: F = 1 000 N
Ta có: \[\frac{{{F}_{1}}}{{{F}_{2}}}=\frac{{{d}_{2}}}{{{d}_{1}}}\]\[\Leftrightarrow \frac{{{F}_{1}}}{{{F}_{2}}}=\frac{40}{60}=\frac{2}{3}\]
Giải hệ gồm hai phương trình trên, ta được F1 = 400 N, F2 = 600 N
Lực tác dụng lên người đi trước là F1 = 400 N, người đi sau là F2 = 600 N
Câu 4: Trang 106 SGK Vật lí 10
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 1,2m. Hỏi lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A bằng bao nhiêu?
A. 160N;
B. 80N;
C. 120N;
D. 60N.
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án B
Giải thích:
Áp dụng quy tắc hợp lực, ta có hệ phương trình sau:
Pván = FA + FB = 240 N
\[\frac{{{F}_{A}}}{{{F}_{B}}}=\frac{{{d}_{B}}}{{{d}_{A}}}\] ⇔\[\frac{{{F}_{A}}}{{{F}_{B}}}=\frac{1,2}{2,4}=\frac{1}{2}\]
Giải hệ phương trình trên, lực mà tấm ván tác dụng lên điểm tựa A là: FA = 80 N
Câu 5: Trang 106 SGK Vật lí 10
Hãy xác định trọng tâm của một bản phẳng mỏng, đồng chất, hình chữ nhật dài 12cm, rộng 6 cm, bị cắt mất một phần hình vuông có cạnh 3 cm ở một góc (Hình 19.7)
Hướng dẫn giải
Chia bản phẳng thành hai phần:
Một hình chữ nhật có chiều dài là 9 cm, chiều rộng là 6 cm.
Một hình vuông có cạnh là 3 cm
Do bản mỏng đồng chất, phẳng, nên trọng tâm của các phần chính là tâm đối xứng của hình đó và được biểu diễn trên hình vẽ.
Trọng tâm của bản phẳng ban đầu nằm trên đường thẳng nối hai trọng tâm của hai thành phần.