Đáp án Câu 3 trang 86 Bài tập Bài 13. Tổng hợp lực – Phân tích lực SGK Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo. Hướng dẫn: Áp dụng quy tắc chia trong của tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
Câu hỏi/Đề bài:
|
3. Hai người đang khiêng một thùng hàng khối lượng 30 kg bằng một đòn tre dài 2 m như Hình 13P.3. Hỏi phải treo thùng hàng ở điểm nào để lực đè lên vai người đi sau lớn hơn lực đè lên vai người đi trước 100 N. Bỏ qua khối lượng của đòn tre.
|
Hướng dẫn:
Áp dụng quy tắc chia trong của tổng hợp hai lực song song cùng chiều:
\(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}}\)
Lời giải:
Theo bài ta có lực đè lên vai người đằng sau lớn hơn lực đè lên vai người đằng trước
=> P1 – P2 = 100 (1)
Mặt khác, theo quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều, ta có:
P1 + P2 = P = m.g = 60.10 = 600 (N) (2)
Từ (1) và (2) => P1 = 200 N; P2 = 100 N.
Ta có: d1 + d2 = 2 (3)
Mặt khác, ta có:
\(\frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}}\)
\( \Leftrightarrow \frac{{{d_2}}}{{{d_1}}} = \frac{1}{2} \Rightarrow {d_1} – 2{d_2} = 0\) (4)
Từ (3) và (4) => \(\left\{ \begin{array}{l}{d_1} = \frac{4}{3}\\{d_2} = \frac{2}{3}\end{array} \right.\)
=> Phải treo thùng hàng ở điểm cách vai người đứng sau một khoảng là \(\frac{4}{3}\)m và cách người đứng trước một khoảng \(\frac{2}{3}\)m.