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

1
Em hãy phát biểu quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều?
Kiểm Tra Bài Cũ
- Hợp lực là một lực song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của 2 lực.
- Giá của hợp lực chia trong khoảng cách giữa 2 điểm thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn 2 lực.
2
Các em có biết tại sao không lật đổ được con lật đật không?
Tại sao ôtô chất lên nóc nhiều đồ nặng sẽ dễ bị lật đổ ở chổ đường nghiêng?
Bài học hôm nay của chúng ta sẽ trả lời các câu hỏi này.
3
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
Quan sát các hình sau các em có nhận xét gì trạng thái của chúng không?
Hình 1
Hình 2
Hình 3
Chúng đang ở trạng
Thái cân bằng
Vậy các trạng
thái cân bằng đó có giống nhau không ?
Nào chúng ta hãy cùng nghiên cứu vấn đề này.
4
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VẬT LÍ 10 BAN CƠ BẢN
BÀI : 20 CÁC DẠNG CÂN BẰNG
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
Lớp ; 10A9
Sỉ số: 48
Vắng : 0
Thứ ba ngày 16 tháng 12 năm 2008
5
Bây giờ ta tác dụng lực nhỏ cho nó lệch ra khỏi vị trí cân bằng một chút và quan sát hiện tượng diễn ra tiếp theo.
Các em thấy hiện tưởng diễn ra như thế nào?
Giống nhau không?
Thưa thầy khác nhau ạ!
Vì hiện tượng diễn ra không giống nhau ,nên các vị trí cân bằng này khác nhau về tính chất.
Ta nói vật có 3 dạng cân bằng khác nhau.
1.Cân bằng không bền (hình 1)
2.Cân bằng bền (hình 2)
3.Cân bằng phiếm định (hình 3)
Bây giờ chúng ta tìm hiểu các dạng cân bằng này ,về tình chất và nguyên nhân. Nào chúng ta cùng tìm hiểu .
6
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
1. Cân bằng không bền
Các em quan sát hình 1 khi vật lệch ra hỏi vị trí cân bằng. Vật có thể trở lại vị trí cũ không ?
Thưa thầy không ạ.
Quan sát hình
Vậy moät vaät bò leäch khoûi vò trí caân baèng khoâng theå töï trôû veà vò trí ñoù ñöôïc.Ta nói vật ở trạng thái cân bằng không bền
7
Nguyên nhân
em có biết nguyên nhân gây ra cân bằng không bền
Em có nhận xét gì về trọng tâm của vật so với trục quay
ở vị trí cao ạ !
Đúng rồi, khi vật ở trạng thái cân bằng không bền thì trọng tâm của vật ở vị trí cao nhất so với các vị trí lân cận.Đây chính là nguyên nhân gây ra trạng thái CBKB.
Trọng tâm của vật
Vì trọng tâm của vật ở vị trí cao nhất nên có xu hướng trở về vị trí thấp nhất do đó khi lệch ra VTCB, trọng lực P gây ra mômem lực khác 0 đưa vật ra xa VTCB ban đầu
8
Momen lực khác không
Hợp lực khác không
Vây: Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có su hướng kéo nó ra xa vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng không bền.
Vât lệch khỏi VTCB không bền
T�c d?ng
Đưa vật rời xa VTCB ban đầu
9
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
Hãy quan sát hình !
2.Cân bằng bền
Vị trí cân bằng
VTCB
Hiện tượng xảy ra như thế nào khi vật lệch khỏi VTCB?
Thưa thầy, vật trở lại vị trí CB ban đầu ạ!
10
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
2.Cân bằng bền
Vậy khi vật lệch ra khỏi vị trí cân bằng mà nó có thể trở lại vị trí cân bằng ban đầu thì người ta nói vật ở trạng thái cân bằng bền.
Thưa thầy vậy nguyên nhân gây ra trạng thái cân bằng này là gì ạ?
11
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
Để tìm hiểu nguyên nhân thầy hỏi em.Trọng tâm của vật rắn ở dạng cân bằng bền có đặc điểm gì?
Nguyên nhân gây ra dạng cân bằng bền
2.Cân bằng bền
ở vị trí thấp nhất ạ !
Đó chính là nguyên gây ra trạng thái bân bằng bền đó em à. Nào bây giờ thầy phân tích cho các em xem.
12
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
Hãy quan sát hình vẽ !
2.Cân bằng bền
Nguyên nhân
Hợp lực tác dụng lên vật có xu hướng đưa vật về VTCB
Trọng lực tạo ra mômem lực có xu hướng đưa vật về vị trí cân bằng.
13
Momen lực khác không
Hợp lực khác không
Vât lệch khỏi VTCB bền
T�c d?ng
Đưa vật trở về VTCB ban đầu
Vây: Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng kéo nó trở về vị trí cân bằng, thì đó là vị trí cân bằng bền.
14
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
Hãy quan sát hình vẽ !
3.Cân bằng phiếm định
15
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
3.Cân bằng phiếm định
Hiện tượng xảy ra như thế nào khi vật rắn lệch khỏi VTCB?
Vật cân bằng ở vị trí mới
Vậy khi vật lệch ra khỏi VTCB mà vật có xu hướng ở vị trí cân bằng mới giống như ban đầu thì người ta gọi là cân bằng phiếm định
Nguyên nhân gây ra là gì ạ?
16
I. CÁC DẠNG CÂN BẰNG
Nguyên nhân
Tương tự trước khi tìm nguyên nhân Thầy hỏi em Trọng tâm của vật rắn ở dạng CBFĐ có đặc điểm gì?
Trọng tâm của vật không đổi
Em đã tìm ra được nguyên nhân rồi đấy đó là do trọng tâm của vật rắn không đổi.
17
Khi lệch khỏi VTCB, trọng lực không gây ra mômen vật lại CB ở VT mới
Khi lệch khỏi VTCB, hợp lực không gây ra mômen nên vật lại CB ở VT mới
Nguyên nhân
18
Nguyên nhân gây ra dạng cân bằng phiếm định
Vị trí của trọng tâm không thay đổi
hoặc ở một độ cao không đổi
19
Momen lực b?ng khơng
Hợp lực b?ng khơng
Vât lệch khỏi VTCB phiếm định
T�c d?ng
Đưa vật đứng yên ở VTCB mới
Vây: Khi kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một chút mà trọng lực của vật có xu hướng giữ nó đứng yên ở vị trí cân bằng mới, thì đó là vị trí cân bằng phiếm định.
20
II. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
1. Mặt chân đế là gì?
Là chỗ tiếp xúc với giá đỡ bằng cả mặt đáy
Quan sát hình
Mặt chân đế là gì?
21
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
Tiếp xúc với giá đỡ bằng một số diện tích (điểm) rời nhau.
1. Mặt chân đế là gì?
22
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.
1. Mặt chân đế là gì?
I
II
III
IV
24
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
2. Điều kiện cân bằng
Quan sát hình em có nhận xét gì về trọng lực của vật so với mặt chân đế, khi vật ở trạng thái cân bằng
Thưa thầy trọng lực của vật đi qua mặt chân đế ạ!
Đúng rồi đây cũng chính là điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế.
25
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
2. Điều kiện cân bằng
Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).
26
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
3. Mức vững vàng của cân bằng
Quan sát hình vẽ sau !.
Dựa vào lực cần tác dụng hãy cho biết tính vững vàng của trạng thái cân bằng của vật ở các vị trí đó phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
27
CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ
3. Mức vững vàng của cân bằng
Mức vững vàng của cân bằng được xác định bởi độ cao của trọng tâm và diện tích của mặt chân đế.
Trọng tâm của vật càng cao và diện tích của mặt chân đế càng nhỏ thì vật càng dễ bị lật đổ và ngược lại.
Để tăng mức vững vàng của trạng thái cân bằng ta phải làm gì?
Muốn tăng mức vững vàng của trạng thái cân bằng thì ta hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật
28
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
Cho biết dạng cân bằng ở mỗi vị trí?
Cân bằng phiếm định
Cân bằng không bền
Cân bằng bền
29
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
Làm thế nào để thực hiện được mức vững vàng cao của cân bằng ở những vật sau đây ?
Tại sao khi đi thuyền không nên đứng ?
Xe ôtô chở hàng cần lưu ý những vấn đề nào ?
T?i sao ch�n các c�y c?t di?n b�n du?ng thu?ng l�m r?ng ra?
30
Nào bây giờ em đã trả lời được câu hỏi vì sao con lật đật không bao giờ ngã chưa?
Thưa thầy em đã hiểu rồi ạ. bởi vì trọng tâm của nó ở vị trí rất thấp ạ. Vậy nó ở trạng thái cân bằng bền. Cho nên nó không bao giờ bị ngã.
Thế còn chiếc xe thì như thế nào?
Thưa thầy trong trường hợp này trọng tâm của xe đang ở vị trí cao nên khi đi qua các đoạn đường nghiêng rất dễ bị đổ.
ồ đúng rồi.bài học chúng ta đến đây kết thúc ,Chúc các em học tập tốt?
31
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN
CÁC THẦY CÔ GIÁO
VÀ CÁC EM HỌC SINH