Lý thuyết Ngẫu lực (hay, chi tiết nhất)

Trang trước Trang sau

Bài viết Lý thuyết Ngẫu lực hay, chi tiết giúp bạn nắm vững kiến thức trọng tâm Ngẫu lực.

Bài giảng: Bài 22 : Ngẫu lực - Cô Nguyễn Quyên (Giáo viên VietJack)

1. Ngẫu lực là gì?

Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.

Ví dụ:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Dùng tay vặn vòi nước ta đã tác dụng vào vòi một ngẫu lực

Dùng tuanơvit để vặn đinh ốc, ta tác dụng vào tuanơvit một ngẫu lực

Khi ô tô sắp qua đoạn đường ngoặt, người lái xe tác dụng một ngẫu lực vào tay lái (vô lăng)

2. Tác dụng của ngẫu lực đối với một vật rắn

a) Trường hợp vật không có trục quay cố định

Dưới tác dụng của ngẫu lực, vật sẽ quay quanh trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

Xu hướng chuyển động li tâm của các phần của vật ở ngược phía đối với trọng tâm triệt tiêu nhau nên trọng tâm đứng yên. Vì vậy, trục quay đi qua trọng tâm không chịu lực tác dụng.

b) Trường hợp vật có trục quay cố định

Dưới tác dụng của ngẫu lực, vật sẽ quay quanh trục cố định đó. Nếu trục quay không đi qua trọng tâm thì trọng tâm sẽ chuyển động tròn xung quanh trục quay. Khi ấy vật có xu hướng chuyển động li tâm nên tác dụng lực vào trục quay.

Khi chế tạo các bộ phận quay của máy móc phải làm cho trục quay đi qua trọng tâm của nó.

3. Momen của ngẫu lực

Đối với các trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực thì momen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí trục quay và luôn có giá trị:

M = F₁.d₁ + F₂.d₂ = F(d₁ + d₂) = F.d

Trong đó:

F là độ lớn của mỗi lực (N)

d là cánh tay đòn của ngẫu lực hay khoảng cách giữa hai giá của hai lực hợp thành ngẫu lực (m)

M là momen lực (N.m)

Bài tập bổ sung

Bài 1: Một tấm ván nặng 150 N được bắc qua một con mương. Biết trọng tâm G của tâm ván cách điểm tựa A một khoảng là 2 m và cách điểm tựa B một khoảng 1 m. Hãy xác định lực mà tấm ván tác dụng lên hai bờ mương?

Bài 2: Một thanh dài AO, đồng chất, có khối lượng 1,2 kg. Một đầu O của thanh liên kết với tường bằng một bản lề, còn đầu A được treo vào tường bằng một sợi dây AB. Thanh được giữ nằm ngang và dây làm với thanh một góc α = 30^o. Lấy g = 10m/s². Tính lực căng của dây?

Bài 3: Một vật rắn phẳng mỏng dạng một tam giác đều ABC, cạnh a = 20 cm. Người ta tác dụng một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng của tam giác. Các lực này có độ lớn 8 N và đặt vào hai đỉnh A và C và song song với BC. Momen của ngẫu lực có giá trị là bao nhiêu?

Bài 4: Hai lực của ngẫu lực có độ lớn F = 20 N, khoảng cách giữa hai giá của ngẫu lực là d = 30 cm. Momen của ngẫu lực có độ lớn bằng bao nhiêu?

Bài 5: Thanh AB khối lượng m₁ = 10kg, chiều dài L = 3 m gắn vào tường bởi bản lề A. Đầu B của thanh treo vật nặng m₂ = 5kg. Thanh được giữ cân bằng nằm ngang nhờ dây treo CD, góc α = 45^o. Tìm các lực tác dụng lên thanh AB biết AC = 2 m.

Bài 6: Dùng cân đòn để cân một vật. Vì cánh tay đòn của cân không thật bằng nhau nên khi đặt vật ở đĩa cân bên này ta được 40 g nhưng khi đặt vật sang đĩa cân kia ta cân được 44,1 g. Tìm khối lượng đúng của vật?

Bài 7: Gió thổi vào xe theo hướng vuông góc với thành bên của xe với vận tốc V. Xe có khối lượng m = 10⁴kg, chiều cao 2b = 2,4 m, chiều ngang 2a = 2 m, chiều dài l = 8m. Áp suất gió tính bởi công thức p = $ρ . V^{2}$ với $ρ = 1, 3 k g / m^{3}$ là khối lượng riêng của không khí. Tìm V để xe bị lật ngã?

Bài 8: Bán cầu đồng chất khối lượng 100 g. Trên mép bán cầu đặt một vật nhỏ khối lượng 7,5 g. Hỏi mặt mặt phẳng của bán cầu sẽ nghiêng góc α bao nhiêu khi có cân bằng biết rằng trọng tâm bán cầu ở cách mặt phẳng của bán cầu một đoạn 3R/8 (R là bán kính bán cầu).

Bài 9: Hai lực của ngẫu lực có độ lớn F = 30 N, khoảng cách giữa hai giá của ngẫu lực là d = 35 cm. Momen của ngẫu lực có độ lớn bằng bao nhiêu?

Bài 10: Dùng cân đòn để cân một vật. Vì cánh tay đòn của cân không thật bằng nhau nên khi đặt vật ở đĩa cân bên này ta được 50 g nhưng khi đặt vật sang đĩa cân kia ta cân được 48g. Tìm khối lượng đúng của vật?

Các bài Lý thuyết Vật Lí lớp 10 đầy đủ, chi tiết khác:

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

Trang trước Trang sau

can-bang-va-chuyen-dong-cua-vat-ran.jsp

Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học