Quy tắc hợp lực song song cùng chiều (hay, chi tiết)

Bài viết Quy tắc hợp lực song song cùng chiều hay, chi tiết Vật Lí lớp 10 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Quy tắc hợp lực song song cùng chiều hay, chi tiết.

1. Khái niệm

- 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.

2. Công thức

Trong đó:

3. Kiến thức mở rộng

- Quy tắc trên vẫn đúng cho cả trường hợp thanh AB không vuông góc với hai lực thành phần

- Từ công thức trên, ta có thể tính:

+ Khoảng cách từ giá của lực đến giá của hợp lực

+ Khoảng cách từ giá của lực  đến giá của hợp lực 

- Nếu muốn tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều thì ta tìm hợp lựcrồi lại tìm hợp lựcvà cứ tiếp tục như thế cho đến lực cuối cùng  .

Hợp lực  tìm được sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần, có độ lớn: F = F₁ + F₂ +...+ F_n

- 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 cân bằng với lực ở trong.

4. Ví dụ minh họa

Bài 1: Một vật chịu tác dụng của 2 lực song song cùng chiều có độ lớn lần lượt là F₁ = 20 N và F₂ = 10 N như hình vẽ, giá của hai lực thành phần cách nhau 30 cm. Độ lớn của hợp lực  và khoảng cách từ giá của hợp lực đến giá của là bao nhiêu?

Lời giải

Gọi d₁ là khoảng cách từ giá của lực đến giá của hợp lực , d₂ là khoảng cách từ giá của lực đến giá của hợp lực .

Áp dụng công thức hợp lực của hai lực song song cùng chiều:

F = F₁ + F₂ = 20 + 10 = 30N

F₁d₁ = F₂d₂ ⇒ 2d₁ = d₂

Vì giá của hai lực thành phần cách nhau 30 cm nên:

d₁ + d₂ = 30 (2)

Từ (1) và (2) ⇒ d₁ = 10 cm

Bài 2: Một vật chịu tác dụng của 2 lực song song cùng chiều có độ lớn lần lượt là F₁ = 20N và F₂, hợp lực của chúng có độ lớn F = 50N và giá của hợp lực cách giá của một đoạn 30cm. Độ lớn của lực và khoảng cách từ giá hợp lực đến giá   là bao nhiêu?

Lời giải

Áp dụng công thức tính độ lớn của hợp lực hai lực song song cùng chiều:

F = F₁ + F₂ ⇔50 = 20 + F₂ ⇔ F₂ = 30N

Gọi d₁ là khoảng cách từ giá của lực đến giá của hợp lực , d₂ là khoảng cách từ giá của lực đến giá của hợp lực  . Ta có:

Vậy độ lớn của lực  là 30 N và khoảng cách từ giá hợp lực đến giá  là 20cm

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

• Điều kiện cân bằng của vật rắn hay, chi tiết

• Công thức tính gia tốc tịnh tiến hay, chi tiết

• Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song hay, chi tiết

• Công thức tính độ biến thiên động lượng hay, chi tiết

• Công thức tính va chạm mềm hay, chi tiết