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

1
TRƯỜNG THPT VIỆT VINH
NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ
VỀ THĂM LỚP, DỰ GIỜ
2
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu hỏi:
1. Momen lực đối với một trục quay là gì?
2. Khi nào thì một lực tác dụng vào một vật có trục quay cố định không làm cho vật quay?
3
KIỂM TRA BÀI CŨ
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
Câu hỏi:
1. Momen lực đối với một trục quay là gì?
4
KIỂM TRA BÀI CŨ
Khi lực có giá đi qua trục quay, khi đó có mômen bằng không.
Câu hỏi:
2. Khi nào thì một lực tác dụng vào một vật có trục quay cố định không làm cho vật quay?
5
6
Tại sao xe chất trên nóc nhiều hàng nặng thì dễ bị lật đổ ở những chỗ đường nghiêng?
7
Tại sao không lật đổ được con lật đật?
8


Tiết 31. Bài 20:
CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
9
(1)
(2)
(3)
Quan sát các thước và nhận xét về trạng thái của chúng?
10
(1)
(2)
(3)
Chúng đang ở trạng thái cân bằng (đứng yên).
11
(1)
(2)
(3)
Dùng kiến thức về mô men lực để giải thích trạng thái đứng yên đó?
12
(1)
(2)
(3)
Vậy các dạng cân bằng này có giống nhau không?
13
1. Cân bằng không bền: Sau khi bị lệch thước quay ra xa vị trí cân bằng và không tự trở về vị trí cân bằng ban đầu được.
2. Cân bằng bền: Sau khi bị lệch thước tự quay về vị trí cân bằng ban đầu.
3. Cân bằng phiếm định: Vật đứng yên ở vị trí cân bằng mới
14
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 một mômen làm vật quay ra xa vị trí cân bằng.

Vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng bền thì trọng lực gây ra mômen làm vật quay trở lại trở về vị trí đó.
Vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng phiếm định thì đứng yên ở vị trí mới, vì trọng lực không có tác dụng làm quay.

I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
15
Nguyên nhân nào đã gây nên các dạng cân bằng khác nhau?
16
1. Cân bằng không bền
2. Cân bằng bền
3. Cân bằng phiếm định
Trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.
Trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận.
Vị trí trọng tâm không thay đổi, hoặc ở 1 độ cao không đổi
17
Trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận
Trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị trí lân cận
Vị trí trọng tâm không thay đổi hoặc ở một độ cao không đổi.

** Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng khác nhau: là do vị trí trọng tâm của vật.
18
* Đối với những vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ bằng cả một mặt đáy:
=> Mặt chân đế là mặt đáy của vật.
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1) Mặt chân đế là gì?
19
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1) Mặt chân đế là gì?
* Đối với những vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ chỉ ở một số diện tích rời nhau:
20
Mặt chân đế
21
Mặt chân đế
22
Mặt chân đế
23
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1) Mặt chân đế là gì?
* Đối với những vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ chỉ ở một số diện tích rời nhau:
Mặt chân đế là hình đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó.
24
Đa giác lồi là đa giác luôn nằm trong một nửa mặt phẳng có bờ là đường thẳng chứa bất kì cạnh nào của đa giác đó
25
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1) Mặt chân đế là gì?
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.
26
C1: Hãy xác định mặt chân đế của khối hộp ở các vị trí trên?
Nhân xét về dạng cân bằng của khối hộp ở các vị trí ?
Hình vẽ mặt cắt của khối hình hộp đặt lên mặt phẳng đỡ
27
Có nhận xét gì về giá của trọng lực so với mặt chân đế trong từng trường hợp ?
Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là gì?
28
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1) Mặt chân đế là gì?
2) Điều kiện cân bằng:
Muốn cho một vật có mặt chân đế cân bằng thì giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay là trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế)

29
Trường hợp nào ở trên, cân bằng là vững vàng nhất?
Mức vững vàng của cân bằng phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Kém vững vàng
Vững vàng nhất
30
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1) Mặt chân đế là gì?
2) Điều kiện cân bằng:

3) Mức vững vàng của cân bằng:
Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi:
+ Độ cao trọng tâm
+ Diện tích mặt chân đế.
b. Để tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế:
Phải hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế.
Làm sao để tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế?
31
* Các dạng cân bằng.
Những kiến thức cần nắm
* Nguyên nhân gây nên các dạng cân bằng.
* Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế
* Mức vững vàng của cân bằng.
CỦNG CỐ, VẬN DỤNG
32
Trọng tâm quá cao.
Mặt chân đế nhỏ
Mặt chân đế nhỏ và trọng tâm quá cao.
Mặt chân đến lớn và trọng tâm quá thấp.
A
B
C
D
CÂU 1
Ô tô chất trên nóc nhiều hàng nặng dễ bị lật đỗ ở chỗ đường nghiêng, vì
Chúc mừng
Rất tiếc
Rất tiếc
Rất tiếc
CÁC DẠNG CÂN BẰNG.
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐỀ
Bài 20
33
CÂU 2
Tại sao không lật đổ được con lật đật?
CÁC DẠNG CÂN BẰNG.
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐỀ
Bài 20
34
Toàn thân con lật đật đều rất nhẹ. Chỉ có phần dưới của nó là có một miếng chì hay sắt tương đối nặng và vì thế trọng tâm của nó rất thấp. Mặc khác, phần dưới của con lật đật to, tròn trịa, rất dễ lắc lư. Khi con lật đật nghiêng về một bên, do điểm tựa (điểm tiếp xúc giữa con lật đật và mặt bàn) có sự thay đổi, trọng tâm và điểm tựa không cùng trên một đường thẳng, lúc này dưới tác động của trọng lực, con lật đật sẽ lắc lư quanh điểm tựa cho đến khi khôi phục lại vị trí bình thường. Mức độ nghiêng của con lật đật càng lớn, hiệu quả lắc lư mà trọng lực tạo ra cũng càng lớn khiến cho xu thế khôi phục lại vị trí ban đầu càng rõ ràng, vì vậy con lật đật không bao giờ bị đổ.
35
(1) Là cân bằng không bền.
(2) Là cân bằng bền.
(3) Là cân bằng phiếm định.
Tất cả đều sai.
A
B
C
D
CÂU 3
Chọn phát biểu đúng về dạng cân bằng của quả cầu trong hình vẽ bên.
Chúc mừng
Rất tiếc
Rất tiếc
Rất tiếc
CÁC DẠNG CÂN BẰNG.
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐỀ
Bài 20
36
Tại sao cần phải khom người và dạng chân khi nâng tạ?


37
Tại sao các nghệ sĩ xiếc đi trên dây thường cầm theo cây gậy thật dài?
38


Tại sao
khi xuống núi, vận động viên trượt tuyết cần hơi khom mình xuống?




39
Người ta đã làm thế nào để tăng mức vững vàng của chiếc đèn để bàn, ô tô đua, xe cần cẩu?
40
Chân thành cảm ơn quý Thầy Cô và
các em học sinh!
41
Nghệ sĩ xiếc lúc đang đi trên dây có cầm trong tay một cái gậy nặng nhằm mục đích gì?
TL: 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 phải luôn luôn đi qua dây. Điều này dễ dàng đạt được nếu trong tay diễn viên có một cái gậy dài. 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.
42
* Tại sao khi xuống núi, vận động viên trượt tuyết cần hơi khom mình xuống?

TL: Khi vận động viên trượt tuyết khom người xuống, trọng tâm của con người hạ theo, và vận động viên ở tư thế vững vàng hơn.
43
Tại sao không thể đứng vững bằng một chân được?

TL: Trong trường hợp này mặt chân đế bị giảm nhiều. Khi lệch khỏi vị trí cân bằng một chút thì đường thẳng đứng qua trọng tâm sẽ không đi qua mặt chân đế và người sẽ ở vị trí không cân bằng.