Giải bài 1 2 3 4 5 trang 103 sgk Vật Lí 10

Hướng dẫn giải Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực sgk Vật Lí 10. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 trang 103 sgk Vật Lí 10 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 10, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.


LÍ THUYẾT

I – Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Mômen lực

1. Một vật có trục quay cố định khi tác dụng làm quay của các lực tác dụng lên vật cân bằng lẫn nhau.

2. Mômen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó:

Ta có: $M = F.d$

Đơn vị của mômen lực là niutơn mét (N.m)

II – Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay quy tắc mômen lực)

1. Quy tắc:

Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

– Biểu thức: \({M_1} = {M_2}\) hay \({F_1}{d_1} = {F_2}{d_2}\)

– Trong trường hợp vật chịu nhiều lực tác dụng:

\({F_1}{d_1} + {F_2}{d_2} + … ={F’_1}{d’_1} + {F’_2}{d’_2} +… \)

2. Quy tắc mômen lực còn được áp dụng cho cả trường hợp vật không có trục quay cố định nếu như trong một tình huống cụ thể nào đó ở vật xuất hiện trục quay.


CÂU HỎI (C)

Trả lời câu hỏi C1 trang 102 Vật Lý 10

Hãy viết quy tắc momen lực cho chiếc cuốc chim khi cân bằng (Hình 18.2).

Trả lời:

Khi chiếc cuốc cân bằng với trục quay O

Ta có: F1d1 = F2d2.


CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 103 sgk Vật Lí 10 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

1. Giải bài 1 trang 103 Vật Lý 10

Momen lực đối với một trục quay là gì? Cánh tay đòn của lực là gì?

Khi nào thì lực tác dụng vào một vật có trục quay cố định không làm cho vật quay ?

Trả lời:

– Momen lực đối với một trục quay là là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.

– Cánh tay đòn là khoảng cách từ giá của lực đến trục.

$M = F.d$

Trong đó:

+ F là lực tác dụng (N)

+ d là cánh tay đòn (m)

– Muốn vật không quay thì tổng các momen lực theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực theo chiều ngược kim đồng hồ. Hay lực tác dụng vào một vật cố định không làm cho vật quay khi lực tác dụng có giá đi qua trục quay (khi đó d = 0).


2. Giải bài 2 trang 103 Vật Lý 10

Phát biểu điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay quy tắc momen lực).

Trả lời:

Muốn vật có trục quay cố định không quay thì tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.


?

1. Giải bài 3 trang 103 Vật Lý 10

Hãy vận dụng quy tắc momen lực vào các trường hợp sau:

a) Một người dùng xà beng để đẩy một hòn đá (Hình 18.3)

b) Một người cầm càng xe cút kít nâng lên (Hình 18.4).

c) Một người cầm hòn gạch trên tay (Hình 18.5).

Bài giải:

Áp dụng quy tắc momen lực ta có:

a) FA. OA = FB. OB

b) Gọi O là trục quay của bánh xe cút kít;

d1 khoảng cách từ trục quay đến giá của trọng lực \(\overrightarrow{P}\);

d2 khoảng cách từ trục quay đến giá của lực \(\overrightarrow{F}\).

Ta có: P.d1 = F.d2

c) Tương tự:

Gọi O là trục quay.

d1 là khoảng cách từ O đến giá của lực \(\overrightarrow{F}\)

d2 là khoảng cách từ O đến giá của trọng lực\(\overrightarrow{P}\)

Ta có: F.d1 = P.d2


2. Giải bài 4 trang 103 Vật Lý 10

Một người dùng búa để nhổ một chiếc đinh (Hình 18.6). Khi người ấy tác dụng một lực 100 N vào đầu búa thì đinh bắt đầu chuyển động. Hãy tính lực cản của gỗ tác dụng vào đinh.

Bài giải:

Gọi dF là cánh tay đòn của lực F, ta có: dF = 20 cm = 0,2 m

Gọi dC là cánh tay đòn của lực cản gỗ: dC = 2 cm = 0,02 m

Áp dụng quy tắc Momen lực ta có:

\(\;F.{d_F}\; = {\rm{ }}{F_C}.{d_C} \Rightarrow {F_C} = {{F.{d_F}} \over {{d_C}}} = {{100.0,2} \over {0,02}} = 1000N\)


3. Giải bài 5 trang 103 Vật Lý 10

Hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của chiếc cân (Hình 18.7).

Bài giải:

Khi cân nằm cân bằng, theo qui tắc momen lực ta có:

Phộp sữa.d1 = Pquả cân.d2

(với d1 và d2 là hai cánh tay đòn của cân)

Vì d1 = d2 nên ta có:

Phộp sữa = Pquả cân ⇒ mhộp sữa = mquả cân

Vậy nguyên tắc hoạt động của cân là dựa vào quy tắc momen.


Bài trước:

Bài tiếp theo:


Xem thêm:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 103 sgk Vật Lí 10 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 10 tốt nhất!


“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com