Điều kiện cân bằng của chất điểm (hay, chi tiết)

Với loạt bài Điều kiện cân bằng của chất điểm đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí lớp 10 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 10.

Bài viết Điều kiện cân bằng của chất điểm đầy đủ, chi tiết nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Ví dụ minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Điều kiện cân bằng của chất điểm đầy đủ, chi tiết nhất Vật Lí 10.

1. Lý thuyết

- Lực là đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả là gây ra gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng.

- Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.

- Muốn cho một chất điểm cân bằng (đứng yên) thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không.

2. Công thức

Giả sử một chất điểm ở trạng thái cân bằng chịu tác dụng của các lực  ta có:

 

                                     

3. Kiến thức mở rộng

- Muốn một chất điểm chịu tác dụng của hai lực  ở trạng thái cân bằng thì hai lực phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

 

 -  Muốn cho chất điểm chịu tác dụng của ba lực  ở trạng thái cân bằng thì hợp lực của hai lực bất kỳ cân bằng với lực thứ ba.

 

- Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy. Lực thay thế gọi là hợp lực.

- Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó.

Tổng hợp lực hoặc phân tích lực tuân theo quy tắc hình bình hành.

- Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.

4. Ví dụ minh họa

Bài 1: Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 4 N, 5 N và 6 N. Nếu bỏ đi lực 6 N thì hợp lực còn lại bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Chất điểm đứng yên khi hợp lực tác dụng lên nó bằng 0.

=> Hợp lực của hai lực 4 N và 5 N có độ lớn là 6 N. 

Bài 2: Một chất điểm đứng yên dưới tác dụng của ba lực 12 N, 15 N và 9 N. Hỏi góc giữa hai lực 12 N và 9 N bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Chất điểm đứng yên khi hợp lực tác dụng lên nó bằng 0. Vậy hợp lực của hai lực 12 N, 9 N sẽ có độ lớn là 15 N.

Ta có: 

15² = 12² + 9² = 2.12.9.cosα

 

=> α = 90⁰

                                   

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

• Công thức tổng hợp lực

• Công thức định luật III Newton

• Công thức định luật Húc

• Công thức tính lực ma sát

• Công thức tính lực đàn hồi

---