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

Quan sát chuyển động của đu quay
1) Điều kiện cân bằng
của một vật chịu tác dụng
của ba lực không song song ?
Kiểm tra bài cũ:
Muốn cho một vật ở trạng thái cân bằng
khi chịu tác dụng của 3 lực không song song thì:
-Ba lực đó phải có giá đồng phẳng
và đồng quy
-Hợp lực của 2 lực phải cân bằng
với lực thứ ba : F1 + F2 = -F3

Trả lời

2) Treo một quả bóng vào bức tường thẳng đứng (bỏ qua ma sát ở chỗ tiếp xúc)
-Có bao nhiêu lực
tác dụng vào vật ?
-Cho biết lực căngT.Hãy xác định trọng lực P bằng phép vẽ ?
T
O
Trả lời:
-Có 3 lực :
Trọng lực P Lực căng T
Phản lực N
T
P
N
-T
3)Điều kiện cân bằng của vật
trong trường hợp sau đây …?
BÀI:18
CÂN BẰNG CỦA MÔT VẬT
CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH-MOMEN LỰC

I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC
1) Thí nghiệm:


Vật quay ngược chiều kim đồng hồ
Nếu chỉ có lực F1, thì nó tác dụng thế nào đối với vật?
F1
Vật quay theo chiều kim đồng hồ
Nếu chỉ có lực F2 ,thì nó tác dụng
thế nào đối với vật?
F2
Vì sao vật cân bằng dưới tác dụng
của hai lực F1và F2 ?
Vì tác dụng làm quay của lực F1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F2
F1
F2
d1
O
d2
Cánh tay đòn
của lực F2
Trục quay
Cánh tay đòn
của lực F1
F1
F2
d1
O
d2
Khi vật cân bằng do tác dụng đồng thời của F1và F2
So sánh F1 với F2 ?
F1 > F2
( F1 =2 F2)
So sánh d2 với d1 ?
d2 > d1
( d2 = 2d1)
So sánh F1d1 với F2d2 ?
F1d1 = F2d2
TN
F1
F2
d1
O
d2
Khi vật cân bằng do tác dụng đồng thời của F1và F2
So sánh F1d1 với F2d2 ?
F1d1 = F2d2
TN
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 .
I) CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH - MOMEN LỰC
1) Thí nghiệm:
2) 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)

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
II) ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA
MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH
(QUY TẮC MOMEN LỰC)
1)Quy tắc: Muốn cho một 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 có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ
d2
d1
0
F1
F2
2) Chú ý:
(H.18.2 SGK )

CÂU HỎI CỦNG CỐ
a)
b)
c)
d)
Cánh tay đòn của lực P đối với trục quay O là :
dP = OK
dP = OG
dp = OH
dP = OA
P
A
.
0
G
F
K
H
C1 ?
a)
b)
c)
d)
Cánh tay đòn của lực F đối với trục quay O là :
dF = OA
dF = OH
dF = OI
dF = OK
P
A
.
0
G
F
K
H
I
C2 ?
P
A
.
0
G
F
K
VD1:
Theo quy tắc momen khi thanh AB cân bằng, ta có : MP = MF
P.OK = F.AB
B
P
A
.
0
G
K
H
F
Theo quy tắc momen khi thanh AB cân bằng, ta có : MP = MF
P.OK = F.OH
VD2:
B
Trả lời các câu hỏi ,
các bài tập 3,4,5 SGK
và 22.1; 22.2; 22.3 SBT
BÀI TẬP VỀ NHÀ:
TK
Thanh AB đồng chất tiết diện đều. Mắc vào A vật có trọng lượng P1, mắc vào C vật có trọng lượng P2sao cho thanh AB cân bằng
A
B
O
C
P1.OA = P2.OB
P1.OA = P2.OC
P2 < P1
P2 = P1
A
B
C
D
C3?
P1
P2
TK