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

KIỂM TRA BÀI CŨ
1. Phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều.
2. Viết biểu thức tính momen ngẫu lực?
MOMEN CỦA LỰC
ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH

29
GV: Hồ Hùng Linh
"Hãy cho tôi
một điểm tựa,
tôi sẽ nâng
cả Trái Đất lên"
Archimedes
Ác-si-mét (người Hi Lạp, 287-216 tr.CN)
I. Nhận xét về tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay cố định
I. Nhận xét…
Hãy quan sát các hình ảnh sau đây!
Giá của lực cắt trục quay
Giá của lực cắt trục quay
Giá của lực song song trục quay
Giá của lực không đi qua trục quay
Các lực có giá song song với trục quay hoặc cắt trục quay thì không có tác dụng làm quay vật.
Các lực có giá không đi qua trục quay sẽ làm vật quay.
I. Nhận xét về tác dụng của một lực lên một vật rắn có trục quay cố định
I. Nhận xét…
Mình khỏe bằng bố rồi chăng?!
Fb
Fc
dc
db
- Tác dụng làm quay của một lực lên vật rắn có trục quay cố định từ trạng thái đứng yên phụ thuộc vào độ lớn và khoảng cách từ trục quay đến giá của lực
GV: Hồ Hùng Linh
II. Momen của lực đối với một trục quay
GV: Hồ Hùng Linh
a. Thí nghiệm
II. Momen của lực đối với một trục quay
F=3N; d =2cm
F1=1N;d1 =6cm
F1d1 = Fd
GV: Hồ Hùng Linh
a. Thí nghiệm
II. Momen của lực đối với một trục quay
F2d2 = Fd
Khi đĩa cân bằng, tác dụng làm quay đĩa của hai lực là bằng nhau và ngược nhau.
F=3N; d =2cm
F2=2N; d2 =3cm
GV: Hồ Hùng Linh
b. Momen của lực (momen lực)
II. Momen của lực đối với một trục quay
P
z
O
A
B
H
d
Xét lực F nằm trong mp vuông góc với trục quay Oz
M= Fd
d là cánh tay đòn (khoảng cách từ trục quay đến giá của lực).
Đơn vị momen lực trong hệ SI là Nm.
Định nghĩa Momen lực: (SGK)
GV: Hồ Hùng Linh
C1: Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực và khoảng cách từ điểm đặt của lực tới trục quay có phải là một không?
Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực quanh trục ấy và được đo bằng tích độ lớn của lực với cánh tay đòn
Quy tắc momen lực: (SGK)
III. Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định
Muốn cho một vật rắn có trục quay cố định nằm cân bằng thì tổng momen của các lực có khuynh hướng làm cho vật quay theo một chiều phải bằng tổng momen của các lực có khuynh hướng làm cho vật quay theo chiều ngược lại.
M1 + M2 + … = 0
Quy ước: momen quay ngược chiều kim đồng hồ có giá trị dương, cùng chiều kim đồng hồ có giá trị âm, ta có thể viết
(Tổng đại số momen của tất cả các lực tác dụng lên vật đối với một trục quay bất kì luôn bằng 0)
GV: Hồ Hùng Linh
Dựa vào quy tắc momen lực, hãy lí giải hiện tượng hai người đẩy cửa ở hình 29.2
a. Cân đĩa
IV. Ứng dụng
NỘI DUNG
GV: Hồ Hùng Linh
IV. Ứng dụng
NỘI DUNG
b. Trường hợp vật không có trục quay cố định
Trục quay tạm thời
GV: Hồ Hùng Linh
P1d1 = F2 d2
GV: Hồ Hùng Linh
O
d1
d2
Nếu F2d2 > F1d1 thì Trái Đất sẽ bị nhấc lên!
Giải thích cơ sở câu nói của Ác-si-mét
V. Củng cố
NỘI DUNG
Những vấn đề cần lưu ý
GV: Hồ Hùng Linh
M= Fd
Momen lực
Cánh tay đòn:
Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực
Quy tắc momen lực:
M1 + M2 + … = 0
V. Củng cố
NỘI DUNG
Ở trường hợp nào sau đây, lực có tác dụng làm cho vật rắn quay quanh trục?
GV: Hồ Hùng Linh
A. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và cắt trục quay.
B. Lực có giá song song với trục quay.
C. Lực có giá cắt trục quay.
D. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay.
D. Lực có giá nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và không cắt trục quay.
V. Củng cố
NỘI DUNG
Chứng tỏ rằng momen của một ngẫu lực thì bằng tổng đại số momen của từng lực hợp thành ngẫu lực đối với một trục bất kì vuông góc với mặt phẳng của ngẫu lực.
GV: Hồ Hùng Linh
HD: Momen ngẫu lực M = Fd
Momen của F1 là M1 = F1d1
Momen của F2 là M2 = F2d2
Tổng momen của hai lực
M1 + M2 = F(d1 + d2) = Fd = M
Tổng này không phụ thuộc vào việc chọn trục, có giá trị đúng bằng momen của ngẫu lực.
d
d1
d2
O
V. Củng cố
NỘI DUNG
Dặn dò
GV: Hồ Hùng Linh
1. Học bài, trả lời các câu hỏi 1,2,3,4 trang 135.
2. Làm các bài tập 2,3,4 trang 136.
Tạm biệt!
Mình khỏe bằng bố rồi chăng?!
Fb
Fc
dc
db
GV: Hồ Hùng Linh
Fc.dc = Fb.db