Nội dung text 13 - KNTT - TỔNG HỢP - PHÂN TÍCH LỰC - CÂN BẰNG LỰC - GIÁO VIÊN.docx
BÀI 13 TỔNG HỢP – PHÂN TÍCH – CÂN BẰNG LỰC I. LỰC: Lực là đại lượng véctơ 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. Đường thẳng mang véctơ lực gọi là giá của lực. Đơn vị của lực trong hệ SI là Newton [N]. Để đo lực người ta dùng lực kế. II. TỔNG HỢP LỰC: Định nghĩa: Tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một vật bằng một lực có tác dụng giống hệt các lực ấy. Lực thay thế này gọi là hợp lực. Lực thay thế được gọi là hợp lực, các lực thay thế gọi là các lực thành phần. Ta có thể tổng hợp lực theo quy tắc hình bình hành. 12hlFFF=+ uuruuruur 2F uur 1F uur Nếu hai lực đồng qui làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng qui biểu diễn hợp lực của chúng. Về mặt toán học ta có thể tìm hợp lực bằng phương pháp cộng vectơ 12hlFFF=+ uuruuruur Tổng hợp hai lực đồng quy: TRƯỜNG HỢP ĐỘ LỚN HỢP LỰC ĐẶC ĐIỂM VECTƠ LỰC HÌNH VẼ 12FF uuruur 12F = F+ F Hai lực cùng phương, cùng chiều thì làm tăng tác dụng lên vật đó. + Hợp lực có chiều là chiều của hai vectơ lực thành phần. 1Fr 2Fr Fr 12FF¯ uuruur 12FF F=- Hai lực cùng phương, ngược chiều làm hạn chế hoặc triệt tiêu tác dụng của nhau lên vật. + Hợp lực có chiều là chiều của vectơ lực thành phần lớn hơn. 1Fr 2Fr Fr 12FF^ uuruur 22 12F = F + F Hướng của hợp lực so với lực 1Fr 1 cosF Fa= 2Fr 1Fr 2Fr Fr a ()12;FFa=uuruur 222 1212=++2cosFFFFFa α
Phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước: Phép phân tích lực cũng tuân theo qui tắc hình bình hành. Việc xác định phương của các lực thành phần trong phép phân tích lực dựa vào các biểu hiện cụ thể của lực tác dụng Các bước phân tích lực: + Bước 1: Vẽ giản đồ biểu diễn các lực tác dụng lên vật + Bước 2: Chọn hệ trục tọa độ ,Oxy trục Ox thường trùng với hướng chuyển động + Bước 3: Phân tích các lực tác dụng vào vật thành các thành phần vuông góc nhau. BÀI TOÁN 1 Kéo một thùng hàng bằng một lực Fr hợp với phương ngang một góc .a Phân tích lực Fr thành hai lực thành phần. BÀI TOÁN 2 Xét một khối gỗ đang trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng xuống mặt đất. Biết góc giữa mặt phẳng nghiêng và phương ngang là .a Phân tích trọng lực tác dụng lên vật thành hai thành phần. W Fy ur Fx ur F ur a y x O Phân tích theo 2 trục toạ độ vuông góc Ox và Oy α xF = F.cos α yF = F.sin Phân tích trên mặt phẳng nghiêng theo 2 phương song song và vuông góc với mặt phẳng nghiêng x P //P P □ y α //P= P = P.sin t αP= PP.cos n^= nP ur có tác dụng nén vật xuống theo phương vuông góc với mặt phẳng nghiêng. tP ur có xu hướng kéo vật trượt xuống dưới. BÀI TẬP TỰ LUẬN Dạng 1 TÌM LỰC TỔNG HỢP CỦA HAI HAY NHIỀU LỰC ĐỒNG QUY ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG Câu 1: [TTN] Cho hai lực đồng quy có độ lớn 1240 ,30 .FNFN== Hãy tìm độ lớn của hai lực khi chúng hợp nhau một góc 00. Vẽ hình biểu diễn. Hướng dẫn giải + Ta có 12FFF=+ ururur ()02211F;F = 0FFÞ ¾¾¾¾¾¾¾¾® uururuurur 12403070 N.FFFFÞ=+Þ=+= 1F 2F Câu 2: [TTN] Cho hai lực đồng quy có độ lớn 1240 ,30 .FNFN== Hãy tìm độ lớn của hai lực khi chúng hợp nhau một góc 060. Vẽ hình biểu diễn. Hướng dẫn giải
+ Ta có 12FFF=+ ururur ()021F;F = 60222 12122cosFFFFFa¾¾¾¾¾¾®Þ=++ uurur 2220 40302.40.30cos601037 .FFNÞ=++Þ= 0 60 2F 1F F Câu 3: [TTN] Cho hai lực đồng quy có độ lớn 1240 ,30 .FNFN== Hãy tìm độ lớn của hai lực khi chúng hợp nhau một góc 090. Vẽ hình biểu diễn. Hướng dẫn giải + Ta có 12FFF=+ ururur ()02211F;F = 90FF22222 12403050 .FFFFNÞ^ ¾¾¾¾¾¾¾¾¾®Þ=+=+Þ= uururuurur 2F F 1F Câu 4: [TTN] Cho hai lực đồng quy có độ lớn 1240 ,30 .FNFN== Hãy tìm độ lớn của hai lực khi chúng hợp nhau một góc 0120. Vẽ hình biểu diễn. Hướng dẫn giải + Ta có 12FFF=+ ururur ()021F;F = 120 ¾¾¾¾¾¾® uurur 222 12122cosFFFFFaÞ=++ 2220 40302.40.30cos1201013 .FFNÞ=++Þ= 2F F Câu 5: [TTN] Cho hai lực đồng quy có độ lớn 1240 ,30 .FNFN== Hãy tìm độ lớn của hai lực khi chúng hợp nhau một góc 0180. Vẽ hình biểu diễn. Hướng dẫn giải + Ta có 12FFF=+ ururur ()02211F;F = 180FF 12403010 .FFFFNÞ¯ ¾¾¾¾¾¾¾¾¾®Þ=-Þ=-= uururuurur 1F 2F Câu 6: [TTN] Cho 3 lực đồng quy, đồng phẳng 123F, F, Frrr lần lượt hợp với trục Ox những góc 000 0,60,120 với 132230 .FFFN=== Tìm hợp lực của ba lực trên. Vẽ hình biểu diễn. Hướng dẫn giải + Theo bài ra ()3113;120 FFvaFF==uurur nên theo quy tắc tổng hợp hình bình hành và tính chất hình thoi + Ta có ()01311313;60 va 30 FFFFFN====uurur + Mà ()022131132;60301545 .FFFFFFFN=ÞÞ=+=+=uurururur