Nội dung text 21 - KNTT - MOMEN LỰC - CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN - GIÁO VIÊN.docx
BÀI 21 MOMENT LỰC – CÂN BẰNG CUẢ VẬT RẮN I. MOMENT LỰC: Khái niệm moment lực: 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. Công thức tính moment lực MFd - Trong đó: + M là momen lực [Nm]. + F là độ lớn của lực tác dụng [N]. + d là cánh tay đòn, là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực [m]. Các bước xác định cánh tay đòn d của một lực: (rất quan trọng cần ghi nhớ) + Bước 1: Xác định giao điểm O của trục quay và mặt phẳng chứa các lực. + Bước 2: từ O kẻ đường thẳng vuông góc và cắt giá của lực F→ tại H. Thì OH chính là cánh tay đòn d. A O H P z O H F→ Lưu ý: Khi lực tác dụng có giá đi qua trục quay (d = 0) thì momen lực bằng không, vật sẽ không quay. Một số ứng dụng của moment lực: Dùng cờ lê để siết chặt đại ốc Mở của bằng cách tác dụng lực Dùng đòn bẩy để di chuyển tảng đá II. QUY TẮC MOMENT LỰC: Quy tắc moment lực: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng độ lớn các moment lực có
Hướng dẫn giải + Xét trục quay đi qua trục bập bênh. Trọng lực của người chị có tác dụng làm bập bênh quay cùng chiều kim đồng hồ còn trọng lực của người em lại làm bập bênh quay ngược chiều kim đồng hồ. + Áp dụng quy tắc moment lực, ta có 12PP112211MMPdPd200.d300.1d1,5 m. Câu 2: [TTN] [CTST] Một chiếc xe đẩy chuyển vật liệu có cấu tạo như hình. Tổng khối lượng vật liệu và xe là 100kg. Áp dụng quy tắc moment, tính lực nâng đặt vào tay cầm để giữ xe thăng bằng. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Hướng dẫn giải + Xét trục quay đi qua trục bánh xe. Lực nâng của tay có tác dụng làm xe quay cùng chiều kim đồng hồ còn trọng lực của xe có tác dụng làm xe quay ngược chiều kim đồng hồ. + Áp dụng quy tắc moment lực, ta có FP12MMFdPdF.1,4100.9,8.0,6F420 N Câu 3: [TTN] [CTST] Một cột truyền tải điện có các dây cáp dẫn điện nằm ngang ở đầu cột và được giữ cân bằng thẳng đứng nhờ dây thép gắn chặt xuống đất như hình vẽ. Biết dây cáp thép tạo góc 30 0 so với cột điện, các dây cáp dẫn điện tác dụng lực kéo F500 N vào đầy cột theo phương vuông góc với cột. Xác định lực căng của dây cáp thép để cột thăng bằng.
Hướng dẫn giải + Xét trục quay đi qua điểm tựa của cột điện lên mặt đất, lực căng của dây cáp dẫn điện có tác dụng làm cột điện quay ngược chiều kim đồng hồ; lực căng của dây cáp thép có tác dụng chống lại sự quay này. + Áp dụng quy tắc moment lực, ta có FTMM 0 F.hT.h.sin30 (h là chiều cao của cột điện) T2F2.5001000 N. Câu 4: [TTN] [CTST] Người ta tác dụng lực Fr có độ lớn 80 N lên tay quay để xoay chiếc cối xay như hình. Cho rằng Fr có phương tiếp tuyến với bề mặt cối xay, khoảng cách từ tay quay đến tâm quay là d40 cm. Xác định moment của lực Fr đối với trục quay qua tâm cối xay. Hướng dẫn giải + Moment của lực F r đối với trục quay qua tâm cối xay MFd80.0,432 N.m. Câu 5: [TTN] [CTST] Để nhổ một cây đinh ghim vào bàn tạo thành một góc 30 0 so với phương thẳng đứng, ta tác dụng lực F150 N theo phương vuông góc với cán búa như hình. Búa có thể quay quanh trục quay vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại điểm O, khoảng cách từ điểm đặt tay đến trục quay là 30 cm và khoảng cách từ đầu đỉnh đến trục quay là 5 cm. Xác định lực do búa tác dụng lên đỉnh.