Giải chi tiết Câu 21.5 Bài 21. Moment lực. Cân bằng của vật rắn (trang 37, 38, 39) – SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức. Tham khảo: Áp dụng điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn.
Câu hỏi/Đề bài:
Một thanh có độ dài L, trọng lượng 10 N, được treo nằm ngang vào tường như Hình 21.4. Một trọng vật 20 N treo ở đầu thanh. Dây treo làm với thanh một góc α = 30°. Xác định lực căng của dây treo.
Hướng dẫn:
Áp dụng điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn.
+ Tổng các lực tác dựng lên vật bằng 0.
+ Tổng các moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì bằng 0 (nếu chọn một chiều quay làm chiều dương).
Lời giải:
Thanh chịu tác dụng của các lực được biểu diễn như hình vẽ.
Áp dụng điều kiện cân bằng đối với trục quay tại O, ta có:
0.N + OH.T = \(\frac{L}{2}\).P + LP1
=> Lsinα.T = \(\frac{L}{2}\).P + LP1
=> T = \(\frac{{\frac{P}{2} + {P_1}}}{{\sin \alpha }}\)= \(\frac{{5 + 20}}{{\sin {{30}^o}}}\)= 50 N.
Vậy lực căng của dây treo là 50 N.