Bài 17. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

Quan sát chuyển động của đu quay


“Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng trái đất’’


ACSIMET ( 287 – 216 Trước công nguyên)
BÀI:18
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QYAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC
5
Trường hợp nào lực không làm cho cánh cửa quay?
Lực tác dụng lên vật rắn có trục quay cố định sẽ không làm vật quay khi giá của lực song song hoặc cắt trục quay.

Tác dụng làm quay của một lực lên vật rắn phụ thuộc vào độ lớn của lực và khoảng cách từ giá của lực tới trục quay.
I, Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực.
1, Thí nghiệm
- Dụng cụ:
+ Đĩa Momen.
+ Hộp gia trọng.
+ Thước đo, giá đỡ,
dây treo



Nếu chỉ có lực F1, tác dụng thì đĩa chuyển động như thế nào?
F1
Nếu chỉ có lực F1 tác dụng thì đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ.
Nếu chỉ có lực F2 ,thì đĩachuyển động ra sao?
F2


Nếu chỉ chịu tác dụng
của lực F2 thì đĩa quay
cùng chiều kim đồng
hồ.






Tác dụng vào đĩa hai lực F1 và F2 thì hiện tượng gì xảy ra?

Đĩa cân bằng.
Tác dụng làm quay của lực F1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F2
2. Momen lực
Ta hãy tìm một đại lượng có thể đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, đại lượng này phải có giá trị như nhau đối với 2 lực F1 và F2 trong thí nghiệm trên.
F1
F2
d1
O
d2
Khi vật cân bằng do tác dụng đồng thời của F1và F2
So sánh F1 với F2 ?

So sánh d2 với d1 ?
So sánh F1d1 với F2d2 ?
F1d1 = F2d2
F1
F2
d1
O
d2
Khi vật cân bằng do tác dụng đồng thời của F1và F2
So sánh F1d1 với F2d2 ?
F1d1 = F2d2
Tích F1d1 = F2d2 = Fd cho ta biết điều gì ?
Tích M = F d cho biết tác dụng
Làm quay vật của lực F quanh 1 trục O gọi là : MOMEN LỰC .
Momen lực đối với một trục quay 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 .
M = F d
( Nm) (N)(m)

F1
F2
d1
O
d2
Cánh tay đòn
của lực F2
Trục quay
Cánh tay đòn
của lực F1
Cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực
19
O
A
Thanh OA quay quanh trục qua O. Xác định cánh tay đòn của các lực F1 ,F2 , F3 ?
d1
d3
d2
Đĩa quay theo chiều tác dụng làm quay lớn hơn.
Hiện tượng gì xảy ra
khi F1d1 > F2d2 và
ngược lại?
II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định. (Quy tắc mô men lực)
1. Quy tắc:
Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các mô men lực có xu hương làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mô men lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ
O
F1
Vật quay theo chiều kim đồng hồ
F2
Xét trường hợp tác dụng của F1 và F2
Vật quay ngược chiều kim đồng hồ
O
F4
F3
Xét trường hợp vật chịu tác dụng của F3 và F4
O
F2
F1
F3
F4
Thì tổng Momen M1 + M2 = M3 + M4
Vật cân bằng
F1d1+F2d2 = F3d3+F4d4
Xét trường hợp vật chịu tác dụng của cả 4 lực
d2
d1
0
F1
F2
2) Chú ý:
- Quy tắc Momen lực còn được áp dụng cho cả trường hợp một vật không có trục quay cố định.