Hướng dẫn giải Câu 74 trang Bài 6. Mômen lực. Điều kiện cân bằng của vật SGK Vật Lí 10 Cánh diều. Gợi ý: Công thức tính mômen lực: M = F.
Câu hỏi/Đề bài:
1. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận
|
Tính mômen của từng lực trong hình 6.10 đối với trục quay của vô lăng. Mỗi mômen lực này có tác dụng làm vô lăng quay theo chiều nào? |
Hướng dẫn:
Công thức tính mômen lực: M = F.d
Với M là mômen lực, F là lực tác dụng lên vật, d là khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng chức vecto lực (giá của lực).
Lời giải:
M1 = F1 . d1 = 15.0,2 = 3 (N.m)
M2 = F2 . d2 = 15.0,2 = 3 (N.m)
Hai mômen lực này có tác dụng làm vô lăng quay theo chiều cùng chiều kim đồng hồ.
2. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận
| Chứng tỏ rằng tổng mômen của các lực trong ngẫu lực bằng M = F.d |
Hướng dẫn:
Công thức tính mômen lực: M = F.d
Với M là mômen lực, F là lực tác dụng lên vật, d là khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng chức vecto lực (giá của lực).
Lời giải:
Xét ngẫu lực tác dụng vào vật có trục quay bất kì O:
Mômen của lực \(\overrightarrow {{F_1}} \)là: \({M_1} = {F_1}.{d_1}\) (1)
Mômen của lực \(\overrightarrow {{F_2}} \) là: \({M_2} = {F_2}.{d_2}\) (2)
Ta có mômen của ngẫu lực là: M = F.d
Từ (1) và (2): Tổng mômen của hai lực \(\overrightarrow {{F_1}} \) và \(\overrightarrow {{F_2}} \) là:
\({M_1} + {M_2} = {F_1}.{d_1} + {F_2}.{d_2}\)
Do F1 = F2 = F và d1 + d2 = d nên \({M_1} + {M_2} = F({d_1} + {d_2}) = F.d\)
=> Tổng mômen của các lực trong ngẫu lực bằng M = F.d
3. Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận
|
Chỉ ra chiều tác dụng làm quay của mỗi lực F1 , F2 lên vật trong hình 6.11 đối với trục quay O. Từ đó, thảo luận để rút ra điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định. |
Hướng dẫn:
Quan sát hình
Công thức tính mômen lực: M = F.d
Với M là mômen lực, F là lực tác dụng lên vật, d là khoảng cách từ trục quay đến đường thẳng chức vecto lực (giá của lực).
Lời giải:
Chiều tác dụng làm quay của mỗi lực F1 , F2 lên vật trong hình 6.11 đối với trục quay O là làm vật quay theo chiều kim đồng hồ.
Điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định: (chọn chiều quay là chiều dương; quy ước M>0 với mômen có xu hướng làm vật quay theo chiều dương và M
+ Một vật có trục quay cố định sẽ cân bằng khi tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng với tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.