Bài 20. Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế

Câu hỏi: Momen lực đối với một trục quay là gì? Một vật rắn có trục quay cố định chịu tác dụng của lực F như hình. Lực F có tác dụng gì đối với vật rắn?
KIỂM TRA BÀI CŨ
LÀM VẬT QUAY
QUANH TRỤC
KHÔNG LÀM VẬT
QUAY QUANH TRỤC
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
1. Cân bằng không bền:
O
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
1. Cân bằng không bền:
Là dạng cân bằng mà nếu vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng không bền thì vật không thể tự trở về vị trí đó được, vì trọng lực gây ra momen làm cho vật lệch xa vị trí cân bằng.

BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
2. Cân bằng bền:
O
O
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
Là dạng cân bằng mà nếu vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng bền thì trọng lực gây
ra momen làm cho vật quay trở về vị trí đó.

2. Cân bằng bền:
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
3. Cân bằng phiếm định:
O
Tại sao vật không quay tiếp khi buông tay ra
O
M=P.d=0
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
Là dạng cân bằng mà nếu vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng phiếm định thì trọng lực không gây ra momen quay và vật đứng yên tại mọi vị trí.
3. Cân bằng phiếm định:
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
Do vị trí trọng tâm của vật:
* Nguyên nhân gây nên các dạng cân bằng khác nhau:
Vị trí trọng tâm trong cân bằng phiếm định
Trọng tâm vị trí mới
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
*Nguyên nhân gây nên các dạng cân bằng khác nhau: Do vị trí trọng tâm của vật.
+ Cân bằng không bền: Trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.
+ Cân bằng phiếm định: Vị trí trọng tâm không thay đổi hoặc ở một độ cao không đổi.
+ Cân bằng bền: Trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận.
C
B
A
Cho biết dạng cân bằng của quả cầu đồng chất ở vị trí A, B, C trong hình vẽ?
C
B
A
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
I. Các dạng cân bằng.
1. Mặt chân đế.
II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
Mặt chân đế
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1. Mặt chân đế.
II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
Mặt chân đế là mặt đáy của vật hay là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc của vật.
2. Điều kiện cân bằng.
II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
2
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
2. Điều kiện cân bằng.
II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay là trọng tâm rơi trên mặt chân đế).
3. Mức vững vàng của cân bằng.
II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
3. Mức vững vàng của cân bằng.
II. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
BÀI 20: CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.
- Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng ta cần hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế .
ỨNG DỤNG
Tại sao tháp nghiêng pisa nghiêng mà vẫn chưa bị đổ?
Tại sao hòn đá chưa bị đổ?
Vì chúng vẫn thoả mãn điều kiện cân bằng, giá của trọng lực xuyên qua mặt chân đế.
Dưới đáy của con lật đật được đổ chì nặng nên trọng tâm của con lật đật ở sát đáy. Vỏ nhựa của nó nhẹ không đáng kể. Khi xô đổ con lật đật thì trọng lực của nó vẫn có giá đi qua mặt chân đế, momen của trọng lực giúp con lật đật quay để tự đứng lên được.

Vì hàng nặng chất trên nóc xe làm trọng tâm của xe cao, giá của trọng lực xuyên qua gần mép ngoài của mặt chân đế nên xe kém vững vàng, dễ bị lật đổ.
Nội dung
Cân bằng không bền
Cân bằng bền
Cân bằng phiếm định
Tính chất
Đặc điểm
Khi vật bị lệch ra khỏi VTCB, vật không thể tự trở về VTCB ban đầu
Khi vật bị lệch ra khỏi VTCB, vật tự trở về VTCB ban đầu
Khi vật bị lệch ra khỏi VTCB, vật sẽ đứng yên ở vị trí mới
Trọng tâm cao nhất so với các vị trí lân cận khác
Trọng tâm thấp nhất so với các vị trí lân cận khác
Trọng tâm có độ cao không đổi hoặc có vị trí không đổi
Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế:
tăng diện tích mặt chân đế và giảm độ cao trọng tâm.
trọng lực phải có giá xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).
Muốn tăng mức vững vàng của cân bằng ta cần:
Nghệ sĩ xiếc lúc đang đi trên dây có cầm trong tay một cái gậy nặng, dài nhằm mục đích gì?
Các diễn viên xiếc cần cầm trên tay một cây gậy dài, nặng để điều chỉnh vị trí trọng tâm của người rơi vào mặt chân đế. Độ nghiêng của cái gậy về phía này hay phía kia tạo khả năng nhanh chóng chuyển dịch trọng tâm chung và nhờ đó mà giữ được sự cân bằng.
Vì lúc đi trên dây căng thẳng, nghệ sĩ xiếc nhất thiết phải chú ý giữ sao cho đường thẳng đứng qua trọng tâm của cơ thể (giá của trọng lực) phải luôn luôn đi qua đoạn dây tiếp xúc với bàn chân hoặc bánh xe.
DẶN DÒ
Bài tập về nhà: Bài tập SGK, các bài tập trong SBT.
Đọc bài mới bài 21.