Bài 18. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực

- Muốn tìm hợp lực của hai lực có giá đồng quy ta trượt hai lực trên giá của chúng tới điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.

Câu 1 : Nêu quy tắc tìm hợp lực của hai lực đồng quy.
KIỂM TRA BÀI CŨ
Trả lời:
Câu 2 : Nêu điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của 3 lực không song song.
Trả lời:
+ Ba lực phải đồng phẳng, đồng quy.
+ Hợp của hai lực cân bằng với lực thứ ba .
Câu nói nổi tiếng của Ac-si-met khi ông khám phá ra quy tắc đòn bẩy: “hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng Trái Đất”. Tuy nhiên, đòn bẩy chỉ là trường hợp riêng của một vật rắn có trục quay và quy tắc đòn bẩy chỉ là trường hợp riêng của một quy tắc tổng quát hơn mà ta sẽ học dưới đây.
BÀI MỚI
Bài 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT
CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. MOMEN LỰC
I. Cân bằng của một vật có trục quay cố định.
Momen lực
II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay
cố định (quy tắc momen lực).
1. Thí nghiệm
2. Momen lực
2. Chú ý
Quy tắc
I. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
1. Thí nghiệm 1:
Kết luận:
- Nếu lực tác dụng vào đĩa mà giá của lực không đi qua trục quay thì lực có tác dụng làm quay đĩa.
- Nếu lực tác dụng vào đĩa mà giá của lực đi qua trục quay thì lực không có tác dụng làm quay đĩa.
Vậy : Vật đứng yên vì tác dụng làm quay của lực F1 bằng với tác dụng làm quay của lực F2
Từ đó, vấn đề đặt ra là ta hãy tìm một đại lượng có thể đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực, và đại lượng này phải có giá trị như nhau đối với hai lực F1 và F2 trong các thí nghiệm trên.
BÀI 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC
KL: Để vật đứng yên thì F1.d1 = F2.d2
Vậy : Có thể dùng tích F.d làm đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và gọi là momen lực ( kí hiệu M )
M = F.d
Đơn vị của momen lực là : N.m
I. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
1. Thí nghiệm
BÀI 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC
2. Momen lực
Trở về
II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (hay quy tắc momen lực)
Dựa vào các nhận xét trên ta có quy tắc : Muốn cho vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
Quy tắc momen lực cũng áp dụng được cho trường hợp vật không có trục quay cố định, nhưng trong một tình huống cụ thể nào đó, có xuất hiện trục quay tạm thời.
Chú ý:
I. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
1. Thí nghiệm
BÀI 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC
2. Momen lực
TH1:Tác dụng vào đĩa - một lực mà giá của lực không đi qua trục quay của đĩa, chuyển động của đĩa như thế nào?
Trả lời:
làm cho đĩa quay theo chiều kim đồng hồ.
làm cho đĩa quay theo ngược kim đồng hồ.
TH2: Bây giờ tác dụng vào đĩa một lực mà giá của lực đi qua trục quay của đĩa, chuyển động của đĩa sẽ như thế nào?
Trả lời:
Tác dụng vào đĩa một lực mà giá của lực đi qua trục quay của đĩa thì đĩa sẽ đứng yên.
F2
Trả lời:
Vậy đĩa cân bằng trong trường hợp nào là do đâu ?
F1
F2
Do tác dụng làm quay của F1 cân bằng với tác dụng làm quay của F2..
Kết luân
Thí nghiệm 2: Bây giờ tác dụng vào đĩa hai lực mà giá của lực không đi qua trục quay của đĩa, các em quan sát xem, chuyển động của đĩa như thế nào?
Hãy vận dụng để thực hiện C1
Trục quay
d2
+Xác định các lực và cánh tay đòn.
-Lực F2 có phương vuông
góc với cán cuốc, chiều như hình vẽ, cánh tay đòn là d2.
-Trọng lực F1 có cánh tay đòn là d1.
+Vận dụng quy tắc momen lực:
MF1 = MF2
d1
Chú ý
Câu hỏi 1 : Trong trường hợp nào mà một lực tác dụng vào vật có trục quay cố định mà vật sẽ đứng yên không chuyển động quay ?
A.Lực có giá đi qua trục quay .
B.Lực có giá không đi qua trục quay .
C.Lực có giá đi qua trọng tâm của vật .
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Câu hỏi 2 : Biểu thức nào sau đây không chính xác theo quy tắc momen lực
Củng cố bài :
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
VỀ NHÀ
Học phần ghi nhớ.
Bài tập 3,4,5 trang 103 SGK
Coi bài mới.