Bài viết Lý thuyết Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm hay, chi tiết giúp bạn nắm vững kiến thức trọng tâm Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm.
Lý thuyết Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 10 KNTTXem Khóa học Vật Lí 10 CDXem Khóa học Vật Lí 10 CTST
Bài giảng: Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm – Cô Nguyễn Quyên (Giáo viên VietJack)
1. Lực. Cân bằng lực
– Lực là đại lượng vectơ 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.
Ví dụ:
Khi kéo dây cung:
Lực kéo của tay làm cung biến dạng, dây cung căng ra.
Lực căng của dây (lực đàn hồi) làm mũi tên bay đi
– Các lực cân bằng là các lực khi tác dụng đồng thời vào một vật thì không gây ra gia tốc cho vật.
– Đường thẳng mang vectơ lực gọi là giá của lực.
Hai lực cân bằng là hai lực cùng tác dụng lên một vật, cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.
Ví dụ: Treo một quả nặng lên một sợi dây như hình vẽ. Lúc này con lắc chịu tác dụng của hai lực cân bằng: Trọng lực và lực căng dây.
– Đơn vị của lực là Niutơn (N)
2. Tổng hợp lực
a) 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.
b) Quy tắc hình bình hành
Nếu hai lực đồng quy làm thành cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kể từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.
3. Điều kiện cân bằng của chất điểm
Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng 0:
F→ = F1→ + F2→ + … = 0→
4. Phân tích lực
a) Định nghĩa
Phân tích lực là thay thế một lực bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt như lực đó. Các lực thay thế gọi là các lực thành phần.
b) Phân tích một lực thành hai lực thành phần trên hai phương cho trước
Muốn phân tích lực F3→ thành hai lực thành phần F1→‘ và F2→‘ theo hai phương MO và NO, ta làm như sau: Từ đầu mút C của vectơ F3→ ta kẻ hai đường thẳng song song với hai phương đó, chúng cắt những phương này tại các điểm E và G. Các vec tơ OE→ và OG→ biểu diễn các lực thành phần F1→‘ và F2→‘.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Tổng hợp các lực tác dụng lên vật
– Nếu hai lực cùng phương, cùng chiều thì lực tổng hợp F = F1 + F2 và có chiều cùng chiều với hai lực.
– Nếu hai lực cùng phương, ngược chiều thì lực tổng hợp F = |F1 – F2| và có chiều cùng chiều với lực có độ lớn lớn hơn.
– Nếu hai lực không cùng phương thì lực tổng hợp F2 = F12 + F22 + 2.F1.F2.cosα và có chiều theo quy tắc hình bình hành.
Bài tập bổ sung
Bài 1: Cho hai lực đồng quy có độ lớn 4 N và 5 N hợp với nhau một góc α. Tính góc α? Biết rằng hợp lực của hai lực trên có độ lớn bằng 7,8 N.
Bài 2: Một chất điểm chịu các lực tác dụng có hướng như hình vẽ và có độ lớn lần lượt là F1 = 60N; F2 = 30N; F3 = 40N. Xác định hướng và độ lớn lực tổng hợp tác dụng lên chất điểm.
Bài 3: Tính hợp lực của hai lực đồng quy F1 = 16N; F2 = 12N trong các trường hợp góc hợp bởi hai lực lần lượt là α = 0o; 60o; 120o; 180o. Xác định góc hợp giữa hai lực để hợp lực có độ lớn 20 N.
Bài 4: Tính hợp lực của ba lực đồng qui trong một mặt phẳng. Biết góc hợp giữa 1 lực với hai lực còn lại đều là các góc 60o và độ lớn của ba lực đều bằng 20 N.
Bài 5: Một vật nằm trên mặt nghiêng góc 30o so với phương ngang chịu trọng lực tác dụng có độ lớn là 50 N. Xác định độ lớn các thành phần của trọng lực theo các phương vuông góc và song song với mặt nghiêng.
Bài 6: Cho lực F có độ lớn là 100 N và có hướng tạo với trục Ox một góc 36,87o và tạo với Oy một góc 53,13o. Xác định độ lớn các thành phần của lực F trên các trục Ox và Oy.
Bài 7: Hai lực F1 = 9N; F2 = 4N cùng tác dụng vào một vật. Hợp lực của 2 lực là bao nhiêu?
Bài 8: Một chất chịu hai lực tác dụng có cùng độ lớn 50 N và tạo với nhau góc 100o. Tính độ lớn của hợp lực tác dụng lên chất điểm.
Bài 9: Một vật chịu hai lực tác dụng có cùng độ lớn 40 N và tạo với nhau góc 120o. Tính độ lớn của hợp lực tác dụng lên chất điểm.
Bài 10: Bài tập 10: Hợp lực F của hai lực F1 và lực F2 có độ lớn 82 N; lực F tạo với hướng của lực F1 góc 45o và F1 = 8N. Xác định hướng và độ lớn của lực F2.
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 10 KNTTXem Khóa học Vật Lí 10 CDXem Khóa học Vật Lí 10 CTST
Xem thêm Lý thuyết Vật Lí lớp 10 hay, chi tiết khác:
- Lý thuyết Ba định luật Niu-tơn
- Lý thuyết Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn
- Lý thuyết Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
- Lý thuyết Lực ma sát
- Lý thuyết Lực hướng tâm
- Lý thuyết Bài toán về chuyển động ném ngang
- Lý thuyết tổng hợp Động lực học chất điểm
Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:
- Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
- Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
- Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều
