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

“HÃY CHO TÔI MỘT ĐIỂM TỰA, TÔI SẼ NHẤC BỔNG TRÁI ĐẤT”
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
1) Thí nghiệm:


Vì sao vật cân bằng dưới tác dụng của hai lực F1và F2 ?
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
Đĩa đứng yên 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
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 = Fd
( Nm) (N)(m)

Chú ý : -M=0 thì lực không có tác dụng làm quay(giá của lực cắt trục quay)
-M khác 0 nhưng giá của lực song song với trục quay thì lực không có tác dụng làm quay
O
F2
F1
F3
F4
O
F1
Vật quay theo chiều kim đồng hồ
F2
Vật quay ngược chiều kim đồng hồ
O
F4
F3
O
F2
F1
F3
F4
M1 + M2 = M3 + M4
Vật cân bằng
F1d1+F2d2 = F3d3+F4d4
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 )
* 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 = Fd
* 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
a)
b)
c)
d)
Cánh tay đòn của lực P đối với trục quay O là :
dP = OG
dP = OK
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 ?
Thanh AB đồng chất tiết diện đều. Mắc vào A vật có trọng lượng P1, mắc vào C vật có trọng lượng P2 sao 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
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: